Испытание кабеля повышенным напряжением постоянного тока

Испытание кабельных линий повышенным напряжением

В целях снижения повреждаемости кабельных линий под рабочим напряжением правила технической эксплуатации рекомендуют проводить периодические испытания указанных линий повышенным напряжением.

Для чего нужны испытания кабельных линий повышенным напряжением? Считается, что в процессе испытания ослабленное место изоляции кабеля пробивается и, следовательно, снижается вероятность повреждения кабеля под рабочим напряжением.

Испытания кабельных линий проводятся повышенным напряжением постоянного тока. При напряжении постоянного тока возможно применение негромоздких испытательных установок большой мощности. Частичные разряды в здоровой изоляции при испытаниях развиваются слабо, незначительны потери активной мощности и тепловыделение. При этом, испытательное напряжение может быть достаточно большим.

Кабели 3 — 10 кВ с резиновой изоляцией испытывают напряжением 2 U н, кабели с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой с рабочим напряжением до 10 кВ испытывают напряжением (5-6) U н, а с рабочим напряжением 20 — 35 кВ — напряжением (4 — 5) U н. Продолжительность испытания каждой фазы составляет 5 мин.

У кабелей напряжением до 1 кВ посте выполнения мелких ремонтов лишь измеряют сопротивление их изоляции мегомметром на 2500 В в течение 1 мин. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм.

До и после испытаний кабелей повышенным выпрямленным напряжением измеряют сопротивление их изоляции мегомметром на 2500 В.

Для повышения производительности труда при испытаниях, сокращения времени отключения потребителей, а также снижения повреждаемости концевых муфт при отсоединении и присоединении концов кабельных линий кабельные линии, подключенные к одной секции шин ЦП, могут испытываться одновременно без отсоединения их от системы шин. Кроме того, плановые испытания кабельных линий стремятся совместить с ремонтом оборудования распределительных устройств на приемном и питающем концах этих линий.

Кабельные линии, проложенные в земле, целесообразнее всего испытывать повышенным напряжением в летнее время, так как в случае их пробоя при испытаниях упрощается выполнение ремонтных работ.

Изоляцию кабельных линий испытывают с помощью специальных высоковольтных выпрямительных установок , которые могут быть передвижными, переносными или стационарными.

Все установки содержат (см. рис. 1): испытательный трансформатор 2, высоковольтный выпрямитель 3, пульт управления. Высокое напряжение получаемся от трансформатора 2 с заземленной через миллиамперметр высоковольтной обмоткой.

Выпрямление осуществляется выпрямителем по однополупериодной схеме. Первичная обмотка высоковольтного трансформатора питается от регулировочного автотрансформатора 1. Высокое напряжение измеряется киловольтметром kV, включенным в первичную цепь трансформатора 2

Ток утечки контролируется с помощью микроамперметра, один полюс которого заземлен, а второй соединен с началом вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 2. В цепь высоковольтного трансформатора и выпрямителя включен последовательно резистор R, ограничивающий ток в случае пробоя кабеля. Для питания катодной цепи кенотрона используется трансформатор накала 5.

Рис. 1. Схема высоковольтной установки для испытания кабеля

При испытании трехжильных кабелей (4) с поясной изоляцией напряжение от испытательной установки подают поочередно к каждой жиле, две другие жилы и оболочку заземляют.

При испытании всех кабелей плавно повышают напряжение до нормируемого значения и выдерживают кабели под этом напряжением в течение 5 мин с момента установления нормированного значения напряжения.

Как определить состояние кабеля при испытании повышенным напряжением

Состояние кабеля определяют по току утечки. У кабелей с бумажной изоляцией на напряжение до 10 кВ ток утечки составляет около 300 мкА. При удовлетворительном состоянии кабеля в случае подъема напряжения да счет зарядки его емкости ток утечки резко возрастает, затем быстро снижается до 10 — 20% максимального.

При испытаниях не должны наблюдаться скользящие разряды, толчки токов утечки, нарастание установившегося значения тока утечки. Сопротивление изоляции кабеля, измеренное мегомметром до и после испытаний должно быть одинаковым.

В случае наличия дефектов в изоляции кабеля ее пробой происходит в основном в течение первой минуты после установления испытательного напряжения. При хорошем состоянии изоляции кабеля асимметрия токов утечки по фазам трехжильного кабеля не превышает их двукратного значения.

Порядок действий в случае пробоя кабеля при проведении испытаний

При пробое кабельной линии во время испытаний или после ее аварийного отключения необходимо определить место и характер повреждения кабеля.

При однофазном повреждении (пробое изоляции кабеля с жилы на металлическую оболочку) кабель может быть отремонтирован без разрезания жил. Для этого снимают броню, оболочку, поясную изоляцию и изоляцию поврежденной жилы. После этого восстанавливают заново изоляцию в поврежденном месте.

Обеспечение герметичности соединения осуществляется с помощью кабельной муфты. При повреждении жил этот участок кабеля вырезают, вставляют новый отрезок и монтируют две муфты. При повреждении соединительной муфты се вырезают и повторно соединяют кабель новыми муфтами. В случае небольшого дефекта в муфте она может быть заменена другой (удлиненной) без дополнительной вставки кабеля.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Испытание кабеля повышенным напряжением постоянного тока

+375 44 743 46 25 (директор)

+375 29 613 18 39 (гл.инжинер)

+375 29 115 91 80 (от.кадров)

Главная > Испытание кабельных линий

Испытание кабельных линий

Перед выполнением и после окончания строительных и монтажных работ необходимо проводить приемосдаточные испытания кабельных линий. При этом проверяют целость жил, измеряют сопротивление изоляции, испытывают ее повышенным напряжением постоянного тока и проверяют фазировку линий.
Первоначальным является испытание силовых кабелей мегаомметром на 2500 В при котором выявляют грубые нарушения целости изоляции — заземление фаз, резкую асимметрию в изоляции отдельных фаз и т. д. Для силовых кабелей до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм, для кабелей выше 1000 В оно не нормируется, но практически нижним пределом сопротивления изоляции нужно принимать не менее 1 МОм на 1 кВ.

Силовые кабели выше 1000 В испытывают повышенным напряжением выпрямленного тока для выявления местных сосредоточенных дефектов, которые могут быть не обнаружены мегаомметром.

В соответствии с ТКП и ГОСТ силовые кабели после прокладки испытывают постоянным током выпрямленного напряжения 6Uном (для кабелей от 1 до 10 кВ) и 5 Uном (для кабелей 20 и 35 кВ). Продолжительность испытания каждой фазы 10 мин. Кабель считается выдержавшим испытание, если не произошло пробоя, не было скользящих разрядов и толчков тока или его нарастания после того, как он достиг установившегося значения. При испытании напряжение плавно (1—2 кВ/с) поднимают до предусмотренного нормами и поддерживают неизменным в течение всего периода. Отсчет времени начинают с момента приложения полного испытательного напряжения.

На последней минуте испытаний каждой фазы кабеля отсчитывают по показаниям микроамперметра значения тока утечки. Определяют отношение большего тока к меньшему (коэффициент асимметрии). Для электро кабелей 6-10 кВ с хорошей изоляцией это отношение меньше двух, для электро кабелей с удовлетворительной изоляцией токи утечки находятся в следующих пределах: до 300—500 мкА. После испытаний повышенным напряжением кабель снова измеряют мегаомметром, выполняют фазировку и включают линию под рабочее напряжение.

Если при выполнении испытаниях кабельной линии были отмечены толчки тока, испытание необходимо прекратить и приступают к отысканию места повреждения.

После выполнения проверки монтажа панелей, пультов и отдельных устройств защиты, автоматики и управления внешних связей измеряют сопротивления изоляции жил кабелей, проводов, зажимов, катушек электромагнитов и контакторов, а также реле в полностью собранной схеме относительно «земли» (оболочки кабеля, корпуса, панели, шкафа или щита). При необходимости проверяют также сопротивление изоляции между различными цепями, электрически не связанными, например между цепями управления и цепями сигнализации. Оно должно быть не менее 0,5 МОм. На подстанциях отдельно измеряют сопротивление изоляции магистралей и шинок управления, сигнализации, напряжения и электромагнитов включения. Оно должно быть не менее 10 МОм для всех шинок постоянного и переменного тока (при отсоединенных вторичных цепях) и не менее 1 МОм для каждого участка присоединения вторичных цепей и цепей приводов выключателей.

Те вторичные цепи, сопротивления изоляции которых удовлетворяют нормам, испытывают повышенным напряжением 1000 В переменного тока от специальной установки в течение 1 мин. При отсутствии установки разрешается проводить испытания мегаомметром 2500 В в течение 1 мин. Испытательное напряжение прикладывается ко вторичным цепям схем защиты, управления сигнализации и измерения со всеми присоединенными аппаратами (выключатели, предохранители, пускатели, контакторы, реле).

Перед испытанием следует:

1. тщательно осмотреть всю аппаратуру, панели, кабели и зажимы, на которые будет подаваться повышенное напряжение, и принять необходимые меры по технике безопасности;
2. отключить все заземления, которые имеются в схемах, и аппараты, испытательное напряжение которых ниже 1000 В;
3. шунтировать конденсаторы и катушки с большой индуктивностью (обмотки трансформаторов тока, электромагниты и катушки некоторых реле и контакторов) во избежание появления резонанса напряжения и связанных с ним перенапряжений;
4. закоротить цепи полупроводниковых приборов и обмотки напряжения приборов, счетчиков, реле напряжения и все высокоомные сопротивления в схемах;
5. отсоединить все источники постоянного и переменного тока.

Высоковольтные испытания кабеля

Низкая надежность изоляционных материалов высоковольтных кабельных линий может привести к существенным неисправностям и сбоям в системе электроснабжения. Чтобы предотвратить возможные неполадки, обращайтесь к нам. Наша электротехническая лаборатория оказывает услуги по высоковольтным испытаниям кабелей. Данная процедура является обязательной после монтажа, во время проведения которой часто случаются неисправности. Мы выполняем широкий спектр работ, гарантируя высокое качество и оперативность их проведения.

Профессионально выполненные испытания дают возможность определить состояние изоляции кабеля, а также обнаружить слабые места. В ходе проверки на жилы подается высокое напряжение – если в оболочке возникают пробои, это свидетельствует о наличии дефектов. Своевременные высоковольтные испытания кабеля дают возможность предотвратить последующие механические повреждения и перегрузки, а качество проверки напрямую сказывается на эксплуатационном ресурсе оборудования и стабильности его работы.

Проведение высоковольтных испытаний кабеля

Испытания высоковольтных кабелей обязательно проводятся перед сдачей — кабельные линии проверяют на соответствие нормам и специальным общепринятым стандартам.

Причины выхода из строя электрического кабеля

Согласно исследованиям, электрические кабели в основном выходят из строя по 4 причинам:

• нарушение целостности защитной оболочки ввиду неправильно проведенных работ, нарушений технологического характера;
• ошибки в выборе приоритетной технологии испытаний и ее осуществлении;
• из-за старения материала, из которого изготовлен кабель электросети;
• разрывы и трещины на экране, из-за чего происходит нарушение функций защиты и изоляции.

Методы испытания высоковольтного кабеля

Существует довольно много типов испытаний, мы рассмотрим основные.

Как можно проверить целостность жил кабеля и кабельных линий?

1. Проверка сопротивления изоляции. Процедура проводится с применением прибора (мегаомметра) с подачей напряжения в 2,5 кВ.
2. Выявить изъяны в полотне изоляции можно применением повышенного напряжения, в процессе проведения испытаний следят за характером изменения токов утечки и асимметричность по фазам.
   У этого способа два явных преимущества:- первый заключается в возможности выявить местные дефекты путем доведения слабых мест до пробоя;

— второе кроется в том, что таким образом можно найти повреждения кабеля, которые не могут быть выявлены с использованием мегаомметра.Обязательное требование: повышенное напряжение подают по очереди, исключительно к одной жиле кабеля, в этом время остальные оболочки заземляют.

Испытания кабеля квалифицированным специалистом

Мероприятия данной категории чрезвычайно важны и востребованы. Это связано с тем, что электрооборудование постепенно устаревает, а элементы системы, работающие в непрерывном режиме, изнашиваются и выходят из строя.

В перечень оказываемых услуг входят следующие виды испытаний:

— проверки наземных и воздушных линий;

— поиск обрывов и обломов;

— контроль разъединителей, замыкателей и отделителей;

— испытания предохранителей и ограничителей;

— проверки разрядников и многое другое.

Вместе с этим проводим и комплекс пусконаладочных мероприятий.

Все работы выполняются опытными инженерами, имеющими должный квалификационный уровень, необходимые разрешения и допуски. Это позволяет гарантировать высокое качество услуг и безопасность при их оказании. После проведения испытаний заказчик получает подробный технический отчет о состоянии системы и отдельных ее компонентов, а также профессиональные рекомендации по устранению выявленных проблем. При этом цены остаются на доступном уровне.

Для заказа услуги позвоните по контактному номеру телефона или закажите обратный звонок. Мы предоставим исчерпывающую консультацию по всем возникающим вопросам и сформируем выгодное коммерческое предложение

Испытание кабеля повышенным напряжением постоянного тока

Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами; кроме того, такой метод испытаний является прямым способом контроля способности изоляции выдерживать воздействия перенапряжений и дает определенную уверенность в качестве изоляции. К изоляции прикладывается испытательное напряжение, превышающее рабочее напряжение, и нормальная изоляция выдерживает испытания, а дефектная пробивается.

При испытаниях повышенным напряжением используются три основных вида испытательных напряжений: повышенное напряжение промышленной частоты, выпрямленное постоянное напряжение и импульсное испытательное напряжение (стандартные грозовые импульсы).

Основным видом испытательного напряжения является напряжение промышленной частоты. Время приложения такого напряжения – 1 мин, и изоляция считается выдержавшей испытания, если за это время не наблюдалось пробоя или частичных повреждений изоляции. В некоторых случаях проводят испытания напряжением повышенной частоты (обычно 100 или 250 Гц).

При большой емкости испытуемой изоляции (при испытании кабелей, конденсаторов) требуется применение испытательной аппаратуры большой мощности, поэтому такие объекты чаще всего испытываются повышенным постоянным напряжением. Как правило, при постоянном напряжении диэлектрические потери в изоляции, приводящие к ее нагреву, на несколько порядков ниже, чем при переменном напряжении такого же эффективного значения; кроме того, и интенсивность частичных разрядов намного ниже. При таких испытаниях нагрузка на изоляцию существенно меньше, чем при испытаниях переменным напряжением, поэтому для пробоя дефектной изоляции требуется более высокое постоянное напряжение, чем испытательное переменное напряжение.

При испытаниях постоянным напряжением дополнительно контролируется ток утечки через изоляцию. Время приложения постоянного испытательного напряжения составляет от 5 до 15 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если она не пробилась, а значение тока утечки к концу испытаний не изменилось или снизилось.

Третьим видом испытательного напряжения являются стандартные грозовые импульсы напряжения с фронтом 1,2 мкс и длительностью до полуспада 50 мкс. Испытания импульсным напряжением производят потому, что изоляция в процессе эксплуатации подвергается воздействию грозовых перенапряжений со схожими характеристиками. Воздействие грозовых импульсов на изоляцию отличается от воздействия напряжения частотой 50 Гц из-за гораздо большей скорости изменения напряжения, приводящей к другому распределению напряжения по сложной изоляции типа изоляции трансформаторов; кроме того, сам процесс пробоя при малых временах отличается от процесса пробоя на частоте 50 Гц, что описывается вольт-секундными характеристиками. По этим причинам испытаний напряжением промышленной частоты в ряде случаев оказывается недостаточно.

Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию часто сопровождается срабатыванием защитных разрядников, срезающих волну перенапряжения через несколько микросекунд после ее начала, поэтому при испытаниях используют импульсы срезанные через 2–3 мкс после начала импульса (срезанные стандартные грозовые импульсы). Амплитуда импульса выбирается исходя из возможностей оборудования, защищающего изоляцию от перенапряжений, с некоторыми запасами и исходя из возможности накопления скрытых дефектов при многократном воздействии импульсных напряжений. Конкретные величины испытательных импульсов определяются по ГОСТ 1516.1-76.

Испытания внутренней изоляции проводят трех ударным методом. На объект подается по три импульса положительной и отрицательной полярности, сначала полные, а затем срезанные. Интервал времени между импульсами – не менее 1 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если во время испытания не произошло ее пробоев и не обнаружено повреждений. Методика обнаружения повреждений довольно сложна и обычно проводится осциллографическими методами.

Внешняя изоляция оборудования испытывается 15 ударным методом, когда к объекту с интервалом не менее одной минуты прикладывается по пятнадцать импульсов обеих полярностей, как полных, так и срезанных. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в каждой серии из пятнадцати импульсов было не более двух полных разрядов (перекрытий).

Все виды испытаний можно разделить на три основные группы, различающиеся по назначению и соответственно по объему и нормам:

· испытания новых изделий на заводе-изготовителе;

· испытания после прокладки или монтажа нового оборудования, испытания после капитального ремонта;

· периодические профилактические испытания.

При профилактических или послеремонтных испытаниях проверяется способность изоляции проработать без отказа до следующих очередных испытаний. Контроль изоляции повышенным напряжением дает только косвенную оценку длительной электрической прочности изоляции, и основная его задача — проверка отсутствия грубых сосредоточенных дефектов.

Испытательные напряжения для нового оборудования на заводах-изготовителях определяются ГОСТ 1516.2-97, а при профилактических испытаниях величины испытательных напряжений принимаются на 10 –15% ниже заводских норм. Этим снижением учитывается старение изоляции и ослабляется опасность накопления дефектов, возникающих при испытаниях.

Контроль изоляции повышенным напряжением в условиях эксплуатации проводится для некоторых видов оборудования (вращающиеся машины, силовые кабели) с номинальным напряжением не выше 35 кВ, поскольку при более высоких напряжениях испытательные установки слишком громоздки.

Кабели. Испытательные напряжения для кабелей устанавливаются в соответствии с ожидаемым уровнем внутренних и грозовых перенапряжений.

На заводах-изготовителях маслонаполненные кабели и кабели с маловязкой пропиткой испытывают повышенным напряжением промышленной частоты (около 2,5 U_ном). Кабели с вязкой пропиткой и газовые кабели для предотвращения повреждения изоляции испытывают выпрямленным напряжением порядка (3,5..4) U_ном, где U_ном – линейное напряжение при рабочих напряжениях 35 кВ и менее.

Кроме того, измеряют сопротивление изоляции, а при рабочих напряжениях 6 кВ и более измеряют сопротивление изоляции и tgδ.

После прокладки кабеля, после капитального ремонта и во время профилактических испытаний изоляцию кабелей испытывают повышенным выпрямленным напряжением. Время испытаний для кабелей напряжением 3–35 кВ составляет 10 мин для кабелей после прокладки и 5 мин после капитального ремонта и во время профилактических испытаний. Периодичность профилактических испытаний составляет от двух раз в год до одного раза в три года для разных кабелей. При испытаниях контролируется ток утечки, значения которого лежат в пределах от 150 до 800 мкА/км для нормальной изоляции. До и после испытаний измеряется сопротивление изоляции.

Силовые трансформаторы . На заводе-изготовителе внутренняя и внешняя изоляция испытывается полными и срезанными стандартными грозовыми импульсами, а также повышенным переменным напряжением промышленной частоты. Обнаружение повреждений продольной изоляции чаще всего проводят осциллографированием тока в нейтрали трансформатора и сравнением осциллограммы с типовой.

Если изоляция нейтрали и линейного вывода одинакова, то при испытаниях повышенным переменным напряжением оба конца испытуемой обмотки изолируются и на обмотку подается напряжение от постороннего источника. Если уровень изоляции нейтрали понижен, то испытания проводятся индуктированным напряжением повышенной частоты (до 400 Гц) с тем, чтобы можно было бы подавать напряжение порядка 2 U_ном. Нейтраль при этом заземляется или на нее подается постороннее напряжение той же частоты. Поскольку ЭДС самоиндукции в обмотке пропорциональна частоте, то при той же максимальной индукции можно приложить повышенное, по сравнению с рабочим, испытательное напряжение.

При испытаниях изоляции должна быть испытана поочередно каждая электрически независимая цепь или параллельная ветвь (в последнем случае – при наличии полной изоляции между ветвями), а испытательное напряжение прикладывается между выводом и заземленным корпусом, все другие обмотки заземляются. Измерения сопротивления изоляции проводят до и после испытаний повышенным напряжением.

Перед первым включением вновь смонтированного трансформатора измеряют пробивное напряжение трансформаторного масла, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции, отношение C₂/C₅₀, tgδ (значение которого сравнивают с результатами заводских испытаний).

Во время периодических профилактических испытаний проводят те же испытания, что и перед первым включением, но допустимые значения tgδ при этом увеличены. Испытания изоляции повышенным напряжением при профилактических испытаниях предполагаются для обмоток напряжением до 35 кВ, значения испытательных напряжений при этом снижаются до 0,85-0,9 значения заводского испытательного напряжения.

Периодичность профилактических испытаний для разных трансформаторов колеблются от одного раза в год до одного раза в четыре года.

Вводы высокого напряжения . Основной вид контроля — периодический осмотр (от одного раза в трое суток до одного раза в шесть месяцев), также измеряют сопротивление изоляции между специальной измерительной обкладкой ввода и соединительной втулкой. Периодичность таких испытаний для разных вводов разная, но не реже одного раза в 4 года.

5.1. Нормируемые величины [1]

Испытания электрооборудования повышенным напряжением проводятся перед приемкой в эксплуатацию в сроки, предусмотренные графиком планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования.

Нормы, условия испытаний и порядок их проведения представлены в таблице 1.

Таблица 1. Нормы, условия испытаний повышенным напряжением и указания их проведению