220kV XLPE电缆系统的预鉴定(PQ)试验

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1、中国高压输变电技术研讨会论文220kVXLPE电缆系统的预鉴定(PQ)试验武汉高压研究所杨黎明杨荣凯罗俊华摘要：本文介绍了超高压电缆最新试验方法和要求“XLPE电缆系统的预鉴定(PQ)试验”的主要内容和重要意义。介绍了已完成的国内220kVXLPE电缆系统的预鉴定(PQ)试验研究情况，包括试品敷设安装、试验设备仪器、试验研究结果和分析，并给出了相应的结论。关键词：超高压电缆系统预鉴定(PQ)试验入网资格0概述国内220kV～500kV超高压电缆均采用立塔生产，已投产12座立塔中有11座立塔已研制出220kV电缆，其中有5座具备生产500kV电缆的条件，这5座立塔中已有

2、河北宝丰电缆集团公司试制出500kV电缆，并于2002年10月在武高所通过了电缆的型式试验。生产超高压电缆的立塔交联线均为进口生产线，有的立塔上已装备两条生产线。超高压交联电缆已有正式的国际标准，IEC62067:2001额定电压150kV（Um=170kV）以上至500kV（Um=550kV）挤出绝缘电力电缆及附件试验方法和要求。我国220kV交联电缆相应的国标GB/Z18890-2002也已于2002-11-25发布，2003年6月正式实施。220kV～500kV超高压电缆的IEC标准和我国国标与其它电压等级的相应标准比较，最大的不同在于，超高压交联电缆系统型式试

3、验通过以后，要进行一年的预鉴定(PQ)试验，合格后才能进入电网使用。第１４页共9页由于电网将大量采用超高压电缆输电，为确保进入电网的超高压电缆的安全可靠性，原国家电力公司投巨资在武高所建成了超高压电缆实验室，实验室完全能按IEC标准和我国国标进行超高压交联电缆及附件的一系列试验，包括出厂试验、抽样试验、型式试验、预鉴定试验以及相应的研究性试验。该实验室的试验仪器设备全部由计算机测量控制，进口世界上最先进的成套设备。已进行大量国内外的要进入中国电网运行的超高压交联电缆及附件的试验。特别在超高压电缆系统预鉴定试验方面，已完成沈阳古河、杭州华新、青岛汉缆、宝胜Pirelli

4、和广州岭南五家公司220kV电缆系统的预鉴定(PQ)试验；另两家公司宝丰和永兴220kV电缆系统的预鉴定(PQ)正在进行之中。1预鉴定试验的意义和内容预鉴定试验是在批量提供一种型号的超高压电缆及附件之前，为了验证完整的电缆系统具有满意的长期可靠性能而进行的试验。150kV以上至500kV电缆及附件在CIGRE文献中被认为是属于超高压范围。超高压挤包绝缘电缆及附件是电网中极重要组成部分，因此其可靠性是首先要考虑的重大课题；与110kV电缆及附件相比，它们的工作场强很高，故安全裕度较小；它们的绝缘厚度较厚，热机械效应较严重；随着电压的增高，电缆本体与附件的设计以及安装配合

5、，变得更为困难。为了考核超高压电缆系统的长期可靠性，CIGRE提出增加预鉴定试验[1]，即长期加速老化试验，并得到IEC62067:2001标准[2]的确认采用。根据IEC62067:2001标准和中国国家标准化指导性技术文件GB/Z18890—2002《额定电压220kV(Um=252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》[3]，供商业运行的电缆及附件，布置成能代表安装设计条件，如直埋和空气中敷设，刚性固定，挠性固定及两者之间转换的布置。试验布置完成后，按顺序进行：热循环电压试验；电缆样品或电缆系统的雷电冲击电压试验；最后对电缆系统进行检查。热循环应采用导体电流加热

6、被试回路，直到电缆导体温度达到90℃～95℃。试验期间由于环境温度的变化需要调节导体电流。所选的加热的方式应使远离附件处的电缆导体温度达到上述规定。加热时间应至少8h。每个加热期内导体温度应维持在规定的温度范围内至少2h。接着是至少16h的自然冷却。在整个8760h的试验时间内应对被试回路施加1.7U0电压和热循环。加热和冷却循环应进行至少180次。试验期间电缆系统不能发生击穿。第１４页共9页一年的热循环电压试验结束后，还要对从电缆系统上取下电缆试样在热态进行雷电冲击电压试验，也可直接在电缆系统上进行。电缆试样或者电缆系统应耐受1050kV正负极性各10次雷电冲击电压

7、而不发生击穿。最后，还要采用肉眼检查电缆系统，应无可能影响电缆系统正常运行的劣化迹象。第１４页共9页试验样品由电缆及附件组成被试电缆系统。电缆结构断面见图2-1。由于制样切割及拍摄原因，图2-1中电缆断面有可能变形。图2-1电缆断面实际照片附件安装后的照片参见图2-2，图2-3，图2-4，图2-5。图2-2安装后的户外终端照片图2-3安装后的组合预制橡胶绝缘件接头图2-4安装后的整体预制橡胶绝缘件接头照片图2-5安装后的GIS终端照片第１４页共9页1电缆系统敷设安装预鉴定试验的样品与实际工程使用的产品完全一样。敷设安装由制造厂负责完成。电缆系统敷设安