本发明涉及一种海底电缆安装施工,具体是一种基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法。
背景技术:
1、海缆是用绝缘材料包裹的电缆,铺设在海底,用于电信传输。海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆,现代的海底电缆都是使用光纤作为材料,传输电话和互联网信号。海缆分海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆主要用于通讯业务,费用昂贵,但保密程度高。海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和敷设的方式不同。由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程,从环境探测、海洋物理调查,以及电缆的设计、制造和安装,都应用复杂技术。
2、对于大长度海缆的耐压测试是非常重要的环节,大长度海缆由于其直径粗且长度大,由于高电压、长距离的海底电缆的对地电容量很大,因此对耐压试验电源设备要求很高,现场试验难度较大,目前,通常会利用串并联谐振的试验方法对海底电缆进行交流耐压试验。串并联谐振的试验方法是利用谐振原理,通过串联、并联电抗器组来补偿海底电缆对地电容的电容电流,通过变频装置调节频率达到谐振,以达到在试验电源最小的情况下使海底电缆达到试验电压的目的,但在海缆电绝缘性能测试中,海底电缆会出现操作过电压的情况发生,形成破坏性放电;另外,在海缆电绝缘性能测试中,由于对测试环境的重视度不够,所以存在潜在的安全隐患。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种安全可靠的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法。
2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
3、一种基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,包括以下步骤:
4、s1、试验场地清洁及防护:选择较开阔区域作为试验作业区域,作业前必须进场清洁试验作业区域且做好设备防潮防雨的保护措施,并对试验作业区域内进行无尘处理,确保试验作业区域内无粉尘及金属微粒产生;
5、s2、设备仪器进场:对试验设备仪器及材料进行卸装,并按设备使用状态放置于试验作业区域内并合理布置试验仪器,按试验要求准备设备并对其性能及状态进行检查和维护,其中,试验设备仪器包括 绝缘电阻测试仪、变频串联谐振交流耐压试验装置和高压线路参数变频测试系统;
6、s3、设备仪器连接:设备摆放到位后,先接地线,再接设备间的连接线和电源线,最后接试验高压引线,试验高压引线延路布置支撑绝缘子;
7、s4、检查三相电缆线路两端的相位:将三相电缆线路的金属护套接地,用绝缘电阻测试仪分别在 220kv 海缆三相上施加 5kv 电压;在电缆线芯与金属护套之间测量电缆主绝缘电阻,在三相电缆主绝缘电阻正常的情况下,在海缆线路的另一端将其中一相的电缆线芯短接接地,使用绝缘电阻测试仪施加 5kv 电压在电缆线芯与金属护套之间测量电缆主绝缘电阻,如其中一相因短接接地无法正常测量电缆主绝缘电阻时,则确定电缆线路的该相的相序,依次对电缆线路的三相分别确认;
8、s5、耐压前主绝缘绝缘电阻测量:用绝缘电阻测试仪施加 5kv 电压在电缆线芯与金属护套之间1min 记录数值;
9、s6、主绝缘交流耐压试验:使用变频串联谐振耐压试验装置进行耐压试验;试验分相进行,一相做耐压时,另外两相电缆线芯及电缆技术护套应直接接地;
10、s7、耐压后主绝缘绝缘电阻测量:每相电缆耐压结束后,对该相进行充分放电,然后用绝缘电阻测试仪施加 5kv电压在电缆线芯与金属护套之间记录主绝缘的电阻数值,与耐压前应无明显变化;
11、s8、线路的工频参数检测:用高压线路参数变频测试系统先后测试电缆的正序阻抗、零序阻抗、正序电容、零序电;试验时需要把电缆高压端悬空,进行正序阻抗、零序阻抗测试时,将线路另一端高压侧短接并接地;进行正序电容、零序电容测试时,将线路另一端高压侧三相断开;测量并记录以下数据参数值:正序电阻、正序电抗、正序对地电容、零序电阻、零序电抗、零序对地电容和零序互感;
12、s9、设备仪器出场并清理现场:设备仪器撤离试验作业区域后,对试验作业区域进行清理,撤除安全防护措施,恢复试验作业区域到试验前状态。
13、进一步地,步骤s1中,试验作业区域的湿度调控在60%以下。
14、进一步地,步骤s2中, 绝缘电阻测试仪采用的是 fluke-1555 绝缘电阻测试仪。
15、进一步地,步骤s2中,高压线路参数变频测试系统采用dc-208高压线路参数变频测试系统。
16、进一步地,步骤s2中,所述变频串联谐振交流耐压试验装置包括系统操作箱、变频电源柜、励磁变压器、电抗器、高压电容式分压器、两个检测引线和两个检测夹具,系统操作箱用以调控变频电源柜,变频电源柜与励磁变压器电连接,励磁变压器、电抗器和高压电容式分压器依次串接,高压电容式分压器的电输入端和电输出端分别与两个检测引线的一端电连接,两个检测引线的另一端分别连接两个检测夹具,所述两个检测夹具用以夹持被测电缆的检测点。
17、进一步地,步骤s2中,所述变频串联谐振交流耐压试验装置中的电抗器设有4节,4节电抗器采用并联的方式连接。
18、进一步地,步骤s3中,试验高压引线延路布置 220kv 以上的支撑绝缘子。
19、进一步地,步骤s6中,主绝缘交流耐压试验的方法如下:
20、s6.1、切断变频电源柜的总电源开关;
21、s6.2、按图进行试验接线,并经检查无误,励磁变压器先选择变比最小的电压档位,在确定谐振频率后,通过计算谐振回路的品质因数 q 值确定励磁变压器的电压档位;
22、s6.3、变频电源柜连接试验电源,在系统操作箱上设置参数:试验电压,加压时间,升压速度和限制电压;
23、s6.4、在系统操作箱上按开始键开始试验,初始的试验频率在20hz,低压侧升压20v 后开始调节频率,试验过程中,对电源以及试验回路的检查和监视,发现有异常时立即停止试验;电缆主绝缘交流耐压试验前应对线路中所有带电缆护层保护器类型的接地箱进行短接接地处理,防止耐压试验过程中损坏接地箱中的电缆护层保护器;
24、s6.5、试验时间结束后记录耐压试验数据,电压自动回零,断开试验控制屏内电源开关,断开总电源开关。
25、进一步地,步骤s6.3中,当被测电缆为127/220kv电缆时,试验电压为1.7u0,u0为相电压127kv,加压时间为60min;当被测电缆为18/30kv电缆时,试验电压为2.0u0,u0为相电压18kv,加压时间为5min。
26、进一步地,步骤s7中, 绝缘电阻测试仪施加 5kv电压的持续时间为1min。
27、本发明的有益效果在于:
28、利用本发明海缆电绝缘性能测试方法的先后顺序进行海缆电绝缘性能测试,不仅测试的效率高,而且更加安全,本发明在耐压试验前,通过对试验场地进行了清洁及防护,清除了试验场地中空气中的粉尘,并对空气中的湿度进行调控,以排除试验中存在潜在的安全隐患。
29、本发明在变频串联谐振交流耐压试验装置中增设了与被测海缆并联的高压电容式分压器,当被测海缆放电时,由高压电容式分压器形成的回路电容瞬时放电,因而电源输出的电流较小,从而限值了对被测海缆绝缘的严重损坏。
1.一种基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s1中,试验作业区域的湿度调控在60%以下。
3.根据权利要求1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s2中, 绝缘电阻测试仪采用的是 fluke-1555 绝缘电阻测试仪。
4.根据权利要1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s2中,高压线路参数变频测试系统采用dc-208高压线路参数变频测试系统。
5.根据权利要求1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s2中,所述变频串联谐振交流耐压试验装置包括系统操作箱、变频电源柜、励磁变压器、电抗器、高压电容式分压器、两个检测引线和两个检测夹具,系统操作箱用以调控变频电源柜,变频电源柜与励磁变压器电连接,励磁变压器、电抗器和高压电容式分压器依次串接,高压电容式分压器的电输入端和电输出端分别与两个检测引线的一端电连接,两个检测引线的另一端分别连接两个检测夹具,所述两个检测夹具用以夹持被测电缆的检测点。
6.根据权利要求5所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s2中,所述变频串联谐振交流耐压试验装置中的电抗器设有4节,4节电抗器采用并联的方式连接。
7.根据权利要求1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于,步骤s3中,试验高压引线延路布置 220kv 以上的支撑绝缘子。
8.根据权利要求1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于,步骤s6中,主绝缘交流耐压试验的方法如下:
9.根据权利要求8所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s6.3中,当被测电缆为127/220kv电缆时,试验电压为1.7u0,u0为相电压127kv,加压时间为60min;当被测电缆为18/30kv电缆时,试验电压为2.0u0,u0为相电压18kv,加压时间为5min。
10.根据权利要求1所述的基于变频串联谐振电路的海缆电绝缘性能测试方法,其特征在于:步骤s7中, 绝缘电阻测试仪施加 5kv电压的持续时间为1min。