5 柏林bewag400kv_xlpe电缆系统铺设后的试验

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1、柏林BEWAG400kVXLPE电缆系统铺设后的试验作者:R.Plath;U.HerrmannK.PolsterJ.Spiegelberg;P.CoorsInstitute,,PrüffeldfürelektrischeBewag-AGHIGHVOLTPrüftechnikhochleistungstechnik“GmbH,BerlinBerlinDresdenGmbH摘要:对一400kVXLPE电缆双系统(长6.3km)第一次采用交流试验电压结合对接头和终端的局放测量进行了铺设后的试验。采用专门为这种试验而设计的双级可移式调频谐振试验系统,试验功率可达

2、约30MVA。本文说明试验系统应满足的要求,试验布置以及连接技术。为测量局放,每个接头均装有直接耦合器,同时记录每个接头的数据,并由处理中心进行分析。耐压试验在400kV下进行,用局放水平为2PC的局放仪对各个接头进行了高灵敏度的局放测量,结果证明,这种试验和测量系统适用于超高压电缆的投运试验和诊断试验,而且可在困难的现场条件下进行。1、400kV电缆的安装为了提高长期可靠性并经济地为柏林供电,Bewag决定首次采用400kVXLPE绝缘电缆。它被安装在地面以下25m深的电缆沟中,所用的电缆须成功地通过为期一年的长期试验和型式试验。为了保证电缆装置安全可

3、靠地运行,完整的质量保证体系也是工程的一项重要内容,它包括工厂生产过程的试验以及对电缆装置的每一个重要部件都要进行的例行试验。安装后的投运试验使质量保证变得完整,它检查是否存在安装过程导致的任何缺陷。因此,对于安装后的XLPE绝缘电缆应该进行交流耐压试验,同时对所有附件进行高灵敏度的局放测量。由于6.3km长的电缆线路负载电容很大,因此只有使用世界上功率最大的可移式谐振试验系统才能进行现场交流电压试验。在最高试验电压水平400kVrms（U0）下,25Hz时该系统可达到的试验功率为32MVA。2、调频谐振试验系统2.1电压产生的原理对于压挤高压电缆的投运

4、试验,调频（25…300Hz）交流电压近几年被认为是最优先选择的试验电压。因为它能模拟工作场强,而且用调频系统也有利于试验电压的产生,其中包括:-与调感式谐振回路的重量/功率比(约5kg/kVA)以及带补偿的试验变压器（大于10kg/kVA）相比,它的重量/功率比最小（约1kg/kVA）-需要的馈电功率小（至少比调感式谐振电路小2倍）-提供三相电源-机械结构简单,特别是谐振电抗器没有可调部份。调频试验系统以串联谐振电路原理工作。谐振点是由把频率变换器的频率调整到串联振荡电路（谐振电抗器和电容负载）的固有频率而达到的。30…300Hz的频率范围（1:10）

5、一般是可接受的,这意味着允许的最小和最大负载范围对应于试品电容范围1:100。如果最小频率25Hz还是可以允许的,则负载范围可扩大到1:144,而调感式谐振系统允许的负载范围仅为1:20。另一个重要特性是与频率有关的品质因数Q,它可用容性试验功率PP与有功功率PL之比来描述。功率损耗主要是由谐振电抗器和励磁变压器的损耗引起的,在谐振电抗器采用合适结构的条件下,可以实现Q至少大于100。在这种情况下,馈电功率仅为试验功率的百分之一或者更小。谐振电抗器的技术参数和机械结构对整个系统的参数和特性有影1响。Bewag的400kV电缆的试验条件决定了试验系统的额定

6、参数。这些参数是:Vtest=1.73U0=400kVC=0.190F/km×6.3km2.2Ffmin=25HzI=80A,8小时合闸,16小时分闸P=32MVA另外,系统也应适用于额定电压范围为110kV到220kV的电缆以及在惯用的试验电压水平Vtest=0.8×630kV=504kV(即80%试验电压)下试验400kV气体绝缘变电站管线。另外,还要考虑运输时的重量,包括拖车和卡车在内不超过40吨,以免需要得到道路运输的特许。从这些条件出发,需要把谐振电抗器分成两个单元,因此频率变换器和励磁变压器也分开。这样就形成了两个独立的试验系统,它们既

7、可单独工作,也可并联（更高的试验功率）或串联（更高的试验电压）运行。因此,第二个谐振电抗器安装在一个额定电压为254kV的绝缘结构上（图5）。整个试验系统的情况为表1和图1所示。额定电压试验电压电容电缆长度试验电流试验功率kVkVFkmAMVAa110160(2.5U0)2.512.56410.31321902.512.57514.31502202.110.58017.6220254(2.0U0)1.68.08020.3b110160(2.5U0)5.02512820.51321905.02515028.51502204.22116032.222025

8、4(2.0U0)3.21616040.6c400400(1.73U0)1.256