110KV交联聚乙烯电缆交流耐压试验存在的弊端
作者:武汉鼎升电力自动化有限责任公司时间:2016-06-21 我要发布
交联聚乙烯电缆直流耐压试验存在的弊端根据理论分析和有关资料介绍,XLPE电缆采用直流耐压试验存在如下问题:
1、电缆或其它挤包绝缘电缆,在直流电压下,电缆绝缘的电场分布取决于材料的电阻率,而在交流电压下的电场分布主要取决于各介质的介电常数,因此直流电压和交流电压下的电场强度分布是完全不一样的,以致在交流电压下的绝缘薄弱处却往往不能在直流电压试验中检测出。
2、在直流电压作用下电子注入到XLPE电缆聚合物介质内部,特别是电缆的半导体凸出处和绝缘杂质处,形成空间电荷,使该处的电场强度降低,难于发生击穿,而这些部位在交流电压下却是绝缘薄弱处。
3、电缆致命的一个弱点是绝缘内易发生水树枝,随着外施电压的性质、幅值和加压时间不同,对介质内水树枝影响也不同,在直流电压下介质中的水树枝将迅速发展成电树枝,导致介质绝缘性能劣化,从而使电缆发生早期损伤。
4、电缆在直流电压下会产生电荷“记忆”,即直流电压下所产的单极性残余电荷要通过很长时间才能释放干净,如果在电缆投入运行时这种直流偏压(DCBIAS)叠加在交流电压上,容易使电缆击穿或在电缆终端头产生滑闪放电。
随着城网改造工程的实施,以及城市美化的要求,近年来在城市电网中大量使用高压电力电缆,特别是110KV交联聚乙烯电缆(XLPE电缆)在电网中大量投运。这些经过出厂检验的电缆从运输、储存、施工到附件安装,其间有可能产生机械损伤,或存在安装工艺的缺陷。只有通过竣工试验,才能安全长久运行。受现场大容量工频试验电源不易取得等条件的限制,这类电缆以往在投运前都采用直流耐压试验。众所周知,油浸纸绝缘电力电缆的现场试验一般都采用直流耐压,通过测量泄漏电流判断电缆的绝缘状况,数十年的经验已证明能有效地检出该类电缆的绝缘缺陷,然而直流耐压试验应用于交联聚乙烯电缆的验收试验后,出现过多起直流耐压通过后,电缆运行时间不长即发生绝缘击穿的事故。例如,广东省某电厂1986年有8条220kv交联聚乙烯电缆竣工试验采用直流耐压,电压为381KV、时间15min,其中2条发生原因不明的击穿;某变电站,110KVXLPE电缆在直流耐压通过后,投运2h电缆头即发生击穿。