Konstant testing av högspänningskabelförbindelser
1. Definition av konstanttestning av högspänningskabellinje
Konstanttestning av högspänningskabellinje hänvisar till systematisk mätning, med hjälp av specialiserade instrument, av elektriska parametrar såsom resistans, induktans, kapacitans och ledningsförmåga innan en kabellinje sätts i drift eller efter större underhåll. Syftet är att erhålla grundläggande data som karakteriserar kablens elektromagnetiska egenskaper, vilket fungerar som en viktig testfas som ger exakt parameterstöd för strömflödesberäkningar i strömsystem, konfiguration av reläskydd, analys av kortslutningsströmmar och utvärdering av kabellinjens driftstatus.
Dess kärnvärde ligger i två aspekter: för det första, verifiera avvikelsen mellan designvärden och faktiska mätvärden för att undvika skyddsmisslyckanden eller systemstabilitetsproblem orsakade av parametervikten; för det andra, etablera en "baslinjeparameterdatabas" för kabellinjen, vilket ger en referens för identifiering av efterföljande driftförändringar (till exempel isoleringsåldring eller dålig kontakt i anslutningar). Enligt DL/T 596 "Preventiva provningsföreskrifter för elektrisk utrustning" och GB 50217 "Designstandard för strömförsörjningskablar", måste alla konstanttester slutföras för kabellinjer på 220 kV och över vid driftsättning, medan linjer på 110 kV och under kan implementeras selektivt baserat på systemets viktighet.
2. Fullständig process för konstanttestning av högspänningskabellinje
2.1 Förberedelsefas före test
2.1.1 Insamling av tekniska uppgifter och platsbesiktning
Företagande kabellinjedesignparametrar måste erhållas, inklusive spänningsnivå (till exempel 220 kV, 500 kV), kabellmodell (till exempel YJV22-220 kV-1×2500 mm²), installationsmetod (direkt begravning, rör, kabelförsäljare), längd (exakt till 0,1 km), ledmaterial (koppar eller aluminium), isoleringstyp (XLPE, oljebetungad papper), metallisk sköldstruktur (kopparband, koppartråd) och jordningsmetod (direkt jordning, korsbundna jordningar). En platsbesiktning måste bekräfta kommunikationsförhållandena vid huvudtestplatsen (vanligtvis en kabellterminalstation) och hjälpplatsen (motsatt understation), integriteten hos jordningssystemet, säker distans från närliggande energiförsörjande utrustning (≥1,5 gånger säkerhetsavståndet motsvarande provningsvoltaget) och använda en elektrostatiske voltmätare för att mäta inducerat spänning (vilket kan nå tiotal volt på kablar nära energiförsörjande linjer, kräver elchocksäkerhetsåtgärder).
2.1.2 Utveckling av testplan och utrustningsval
Baserat på "Riktlinjer för kabellinjeparametertestning," måste en detaljerad plan utarbetas inklusive testobjekt (positiv sekvensresistans, nollsekvenskapacitans, etc.), instrumentmodeller, kablingsmetoder och säkerhetsåtgärder. Kärnutrustning inkluderar:
Linjeparametertestinstrument (noggrannhetsklass 0,2, frekvensområde 45–65 Hz, utmatningsström ≥10 A);
Trefasvoltregulator (kapacitet ≥5 kVA, justerbar omfattning 0–400 V);
Isolerande transformator (förhållande 1:1 för att förhindra nätstörningar);
Hjälpmedel: termometer/hygrometer (miljötemperatur och fuktighet måste registreras för temperaturkorrigering av parametrar), avlastningsstänger (25 kV klass, avlastningstid ≥5 min), kortslutningsledningar (tvärsnittsarea ≥25 mm² kopparkabel, längd anpassad på plats), och isolerande stav (3 m, isoleringsmotstånd ≥1000 MΩ).
2.1.3 Distribution av säkerhetsåtgärder
Testområdet måste inneslutas med säkerhetsbarriärer och markeras med varningsskyltar "Högspänningsfara". Både huvud- och hjälpplatsen måste utrustas med walkie-talkies (kommunikationsområde ≥1 km) och nödstoppknappar. All testpersonal måste bära isolerande handskar (35 kV klass), isolerande skor (genombrottsspänning ≥15 kV) och dubbelhakad säkerhetsrem vid arbete i höjd. Den fjärran änden av kablen måste kopplas bort från annan utrustning och utrustas med tillfälliga jordningsledningar för att förhindra återförsel.
2.2 Implementeringsfas för platsprovning
2.2.1 Testkablings och fasverifiering
Tar positiv sekvensparameterprovning som exempel, kablingsproceduren är följande:
(1) Koppla ihop och jorda de trefasledarna (A, B, C) i den fjärran änden; jorda endast den metalliska skölden vid ena änden (för korsbundna system, koppla bort bindningslänkar i korsbindningsboxen och testa varje sektion separat);
(2) Använd AC-spänning (vanligtvis 380 V) till fas A vid huvudteständen via en spänningsregulator och en isolerande transformator; lämna faserna B och C öppna; anslut spännings- och strömsamplingledningarna av linjeparametertestinstrumentet.
Fasverifiering: Använd en multimeter för att mäta spänningsfasen för varje fas för att säkerställa korrekta samma-namnfasekopplingar och undvika mätfel på grund av felaktig fassekvens.
2.2.2 Parametermätningprocedure
Positiv sekvensresistans (R1) och reaktans (X1): Tillämpa testström (vanligtvis 5–10 A) till fas A, mät storleken och fasvinkel skillnaden mellan spänning och ström, och beräkna med formlerna R1 = U/I·cosϕ och X1 = U/I·sinϕ. Upprepa testet tre gånger och ta medelvärdet, med minst en intervall på 1 minut mellan testerna för att förhindra ledningsuppvärmning från att påverka resistansvärdena.
Nollsekvenskapacitans (C0): Koppla ihop och anslut faserna A, B och C till det högspänningskontakten av testaren, jorda den metalliska skölden, applicera 100 V, och mät kapacitans med Scheringbroprincipen. Linjäritet måste verifieras vid olika spänningsnivåer (50 V, 100 V, 200 V), med avvikelser ≤2%.
Isoleringss motstånd (Rins): Använd en 2500 V megohmmeter för att mäta isoleringsmotstånd mellan ledare och sköld. Registrera läsningen efter 1 minut av applicerad spänning och samtidigt registrera miljötemperatur. Konvertera till referensvärdet 20°C med formeln R20 = Rt × 10^(0.004(t−20)) (där t är den mätta temperaturen).
2.2.3 Dataregistrering och giltighetsbedömning
Genast efter fullbordande av varje parameterprov, registrera instrumentets läsning, miljötemperatur och fuktighet, provtid och eventuella avvikelser (till exempel spänningsfluktuationer, ovanliga ljud). Kriterier för datagiltighet inkluderar:
Relativ avvikelse av tre upprepade mätningar av samma parameter ≤5%;
Avvikelse av positiv sekvensimpedans från designvärdet ≤10% (inklusive installationslängdfel);
Isoleringsmotstånd, efter temperaturjustering, bör vara ≥1000 MΩ·km (standard för XLPE-kablar).
2.3 Eftertestbehandlingsfas
2.3.1 Säker avlastning och kablingsavlägsning
Efter testet, koppla först bort strömförsörjningen till spänningsregulatorn. Använd sedan en avlastningsstang för att utföra "flera avlastningar" på kabellädaren och skölden (varje avlastning varar ≥1 minut, med ett intervall på 30 sekunder). Endast efter att ha bekräftat att restvoltaget är ≤50 V ska kortslutningsledningarna och testledningarna avlägsnas. För korsbundna system, återanslut bindningslänkar i korsbindningsboxen och mät kontinuitet för att säkerställa korrekt anslutning.
2.3.2 Datatilljustering och rapportförberedelse
Enligt GB/T 3048.4 "Metoder för elektriska provningar av elektriska trådar och kablar," måste mätparametrar justeras för temperatur och frekvens:
Resistans temperaturjustering:
För kopparledare: R₂₀ = Rₜ / [1 + α(t − 20)] (där α = 0.00393/°C);
Kapacitans frekvensjustering:
När provfrekvensen avviker från 50 Hz, justera med: C₅₀ = Cf × (1 + 0.002∣f − 50∣).
Testrapporten måste inkludera provningsstandard (till exempel DL/T 475), kalibreringscertifikatnummer för instrument, en parameterjämförelsetabell (designvärden vs. mätvärden) och en slutgiltig bedömning (till exempel "Godkänt", "Omvärdering rekommenderas").
