Xulosa: Ushbu maqolada XLPE kabelida doimiy quvvatga chidamlilik sinovining kamchiliklari va muammolari tahlil qilingan va taqqoslash orqali joyida o'zgaruvchan tok kuchlanishini sinab ko'rish uchun chastotali konversion rezonans qurilmasi tanlangan;
Kalit so'zlar: yuqori kuchlanishli simi, doimiy voltaj sinovi, o'zgaruvchan tok kuchlanish sinovi
muqaddima:
Elektr kabellari ko'pincha elektr stantsiyalari, podstansiyalar va sanoat va tog'-kon korxonalari uchun elektr uzatish liniyalari sifatida ishlatiladi. Ular, odatda, daryolar va temir yo'llarni kesib o'tishda foydalaniladi. Elektr kabelidan erlarni ishg'ol qilishni kamaytirish va atrof-muhitni obodonlashtirish uchun shahar elektr uzatish va tarqatish liniyalari va sanoat va tog'-kon korxonalarida magistral liniyalar sifatida foydalanish mumkin. Elektr energetikasi qurilishining rivojlanishi mamlakat taraqqiyotini bevosita boshqaradi. Elektr energetikasi qurilishida elektr kabeli muhim rol o'ynaydi. Elektr energiyasi foydalanuvchilari uni tashqi iqlimning ozgina ta'siri, yashirish, chidamlilik, yuqori izolyatsiyalash ko'rsatkichlari, suv o'tkazmaydigan va kislotaga chidamli ishlashi, kuchli tortishish va siqilishga chidamliligi tufayli yaxshi ko'radilar. Shu bilan birga, mexanik shikastlanish, qo'rg'oshin paketi korroziyasi va haddan tashqari korroziya Issiqlikning qarishi va boshqalar kabi foydalanish jarayonida ba'zi bir nosozliklarga duch kelish oson, shuning uchun elektr simini odatdagi profilaktika sinovlari orqali yashirin nosozliklar uchun sinovdan o'tkazish kerak energiya tizimining ishlashi.
Iec840 yoki cigrewg21.03 ga binoan, dala sinovlarining maqsadi kabel yoki kabel aksessuarlarini ishlab chiqarish sifatini tekshirish emas, bu turdagi sinov va zavod sinovlarida tasdiqlangan. Saytni tugatishni qabul qilish testining maqsadi kabel yotqizish va aksessuarlarni o'rnatish to'g'ri yoki yo'qligini tekshirishdir. Kabelni tashish, tashish, saqlash, yotqizish va to'ldirish jarayonida tasodifan shikastlanishi mumkin. Iec229 ga binoan, tashqi qopqoqning qalinligi 2,5 mm va undan yuqori bo'lgan kabellar uchun 1 minut davomida simi ekrani va er o'rtasida 10kV doimiy kuchlanish qo'llaniladi. Kabel magistral izolyatsiyasining kuchlanish sinovlari uchun IEC ikkita usulni tavsiya qiladi:
Shaharga chidamli kuchlanish: 3u015 min; O'zgaruvchan tok kuchlanishi: u05 min.
An'anaviy shahar bardoshli kuchlanish sinov uskunalari engil, yaxshi harakatlanish va kam quvvatning afzalliklariga ega. Yog 'qog'ozli izolyatsiya qilingan simi uchun yaxshi dastur ta'siriga ega, ammo XLPE kabeli uchun doimiy qarshilikka chidamli kuchlanish usuli nazariya va amaliyotda mos emasligi isbotlangan.
Milliy standartning 18.0.1-moddasida ko'rsatilgan yuqori voltli kabelning sinov elementlari quyidagilar:
1. Izolyatsiya qarshiligini o'lchash;
2. DC kuchlanish sinovi va qochqinning oqimini o'lchashga bardoshli;
3. o'zgaruvchan tok kuchlanishi sinovi;
4. Metall qalqon va o'tkazgichning qarshilik koeffitsientini o'lchash;
5. Kabel liniyasining ikkala uchidagi fazani tekshiring;
6. Yog 'bilan to'ldirilgan kabelning izolyatsion moy sinovi;
7. O'zaro bog'liqlik tizimining sinovi.
Kabelning ichki qoplamasi va tashqi qopqog'iga kiradigan suvni aniqlash uchun milliy standartda test topshirig'i mavjud emas
1. Kabel tashqi qobig'ining ichki qatlamida milliy standartga muvofiq suv borligini aniqlashning iloji yo'qligi sababli har bir viloyatdagi qo'shimcha test topshiriqlari quyidagicha:
1.1. Mis qopqoq qarshiligining o'tkazgich qarshiligiga nisbati bo'yicha hukm qiling. Bosqich mis qalqon va o'tkazgichning doimiy qarshiligini ikki devorli ko'prik bilan bir xil haroratda o'lchashdan iborat. Birinchisining ikkinchisiga nisbati ishlashgacha bo'lganidan yuqori bo'lsa, bu mis qalqon qatlamining doimiy qarshiligi oshib, mis qalqoni korroziyaga uchrashi mumkinligini ko'rsatadi; ishlashdan oldin nisbati pastroq bo'lsa, bu aksessuardagi o'tkazgichning ulanish nuqtasining aloqa qarshiligi oshishi mumkinligini ko'rsatadi. Odatda, dala sinovida po'lat zirh va qalqonning izolyatsiyaga chidamliligi qiymati o'lchanadi va qarshilik koeffitsienti kabelning tashqi qobig'i va ichki qoplamasi suv bosganligini aniqlash uchun ishlatiladi.
1.2. Izolyatsiya qarshiligini o'lchash uchun megometrdan foydalaning. Bosqichlar quyidagicha: rezina va plastmassa kabelning ichki qoplamasining tashqi qoplamasining izolyatsiyaga chidamliligini o'lchash uchun 500V megommetrdan foydalaning. Bir kilometr uchun izolyatsiyaga chidamliligi 0,5 megomdan kam bo'lsa, keyingi hukm qilish uchun quyidagi usullardan foydalaning. Izolyatsiya qarshiligini o'lchash uchun multimetrdan foydalaning. Birlamchi akkumulyator printsipiga binoan kauchuk va plastmassa kabelning metall qatlami, zirhli qatlami va qoplama materiallari mis, qo'rg'oshin, temir, rux va alyuminiydir Ushbu metallarning elektrodlari va potentsiallari + 0.334, -0.122, -0.44, Suv rezina plastik simi tashqi qobig'ining ichki qatlamiga kirgandan keyin navbati bilan -0.76v va -1.33v. Ushbu printsip shundan iboratki, rezina plastik kabelning tashqi qobig'i shikastlanganda va suv ichki qatlamga kirganda, er osti suvlari elektrolit bo'lganligi sababli zirh qatlamining galvanizli po'lat lentasida -0.76v erga potentsial hosil bo'ladi. . Tashqi qobiq yoki ichki layner shikastlanganda va suv kirganda, har bir kilometrdagi izolyatsiyaga chidamliligi 0,5 megomdan past bo'lganida, zirh qatlamining erga yoki zirh qatlamiga izolyatsiyaga chidamliligini o'lchash uchun multimetrenning ijobiy va salbiy zondlarini ishlating. mis himoya qatlamiga navbat bilan. Ayni paytda o'lchov pallasida hosil bo'lgan asosiy akkumulyator multimetrdagi quruq akkumulyator bilan ketma-ket ulanadi. Polarlik kombinatsiyasi kuchlanishni kuchaytirganda, o'lchangan qarshilik qiymati kichikroq bo'ladi; aksincha, o'lchangan qarshilik qiymati kattaroqdir. Shuning uchun, yuqoridagi ikkita o'lchangan izolyatsiyaga qarshilik ko'rsatkichlari orasidagi farq katta bo'lganda, bu asosiy batareyaning paydo bo'lganligini ko'rsatadi va tashqi qopqoq va ichki qoplama buzilgan deb hukm qilish mumkin.
Masalan, rezina va plastmassa simi niqobi shikastlangandan va namlanganidan so'ng, o'lchangan qarshiliklar mos ravishda 7 Ka ohm va 55 Ka ohmga teng.
2. Kabellarning voltajga chidamliligi sinovi uchun milliy standart doimiy voltajga chidamli sinov va o'zgaruvchan tok kuchlanishiga chidamlilik sinovini o'tkazishi kerak, ammo mahalliy viloyatlar ulardan birini o'zlarining haqiqiy holatlariga qarab tanlaydilar. Endi ikkalasining afzalliklari va kamchiliklari quyidagicha taqqoslanadi: XLPE kabellari doimiy voltajga chidamli sinovdan o'tkazilmasligi kerak, lekin o'zgaruvchan tok kuchiga chidamli sinovdan o'tkazilishi kerak.
2.1 DC kuchlanish sinoviga chidamli:
Sinov qilingan ob'ektga qo'llaniladigan sinov kuchlanish maydoni yuqori kuchlanishli apparatning ishlash holatini simulyatsiya qilishi kerak bo'lgan yuqori voltli sinovning umumiy printsipi. Shaharga chidamli kuchlanish sinovi qog'oz izolyatsiya qilingan kabellarning nuqsonlarini topish uchun juda samarali, ammo u XLPE izolyatsiyalangan kabellari uchun samarali bo'lmasligi mumkin, shuningdek salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin, asosan quyidagi jihatlarda:
2.1.1 o'zgaruvchan va doimiy voltaj ostida XLPE kabelining elektr maydonlarining taqsimlanishi boshqacha. XLPE izolyatsiya qatlami polietilendan kimyoviy o'zaro bog'lanish orqali ishlab chiqariladi, bu ajralmas izolyatsiya tuzilishiga kiradi va uning dielektrik o'tkazuvchanligi 2,1-2,3 ga teng bo'lib, unga harorat o'zgarishi kamroq ta'sir qiladi. O'zgaruvchan voltaj ostida XLPE kabelining izolyatsion qatlamidagi elektr maydon taqsimoti har bir muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi bilan aniqlanadi, ya'ni elektr maydon intensivligi nisbatan barqaror bo'lgan dielektrik konstantaga teskari nisbatda taqsimlanadi. Doimiy voltaj ostida izolyatsiya qatlamidagi elektr maydon taqsimoti materialning hajm qarshiligi bilan belgilanadi va u ijobiy nisbatda taqsimlanadi va izolyatsiyaga chidamliligining taqsimlash koeffitsienti bir xil emas. Xususan, kabel terminali va ulanish qutisi kabi simi aksessuarlaridagi o'zgaruvchan tokning elektr maydon kuchlanishining taqsimoti doimiy elektr maydon kuchlanishidan butunlay farq qiladi va o'zgaruvchan voltaj ostida izolyatsiyaning qarish mexanizmi doimiy voltajdan farq qiladi. Shuning uchun doimiy quvvatga chidamli kuchlanish sinovi XLPE kabelining ishlash holatini simulyatsiya qila olmaydi.
2.1.2 XLPE kabeli" ishlab chiqaradi; akkumulyator" bir qutbli qoldiq zaryadni saqlash va to'plash uchun doimiy voltaj ostida ta'sir. Shaharga chidamli kuchlanish sinovi paytida zaryad yig'ilib qolganligi sababli qoldiq zaryadni chiqarish uchun ko'p vaqt ketadi. Agar kabel doimiy oqimning zaryadini to'liq chiqarilishidan oldin ishga tushirilsa, shaharning qoldiq kuchlanishi quvvat chastotasi kuchlanishining eng yuqori qiymatiga qo'shilib, kabeldagi kuchlanish qiymati ish sharoitida nominal kuchlanishdan oshib ketadi va bu tezlashadi izolyatsiyaning qarishi, kabelning ishlash muddatini qisqartirishi va hatto izolyatsiyani buzilishiga olib keladi.
2.1.3 XLPE kabelining o'ta zaif tomoni shundaki, izolyatsiya jarayonida suv shoxlari hosil bo'lishi oson. Doimiy kuchlanish ostida suv shoxlari tezda elektr tarmoqlariga aylanib, chiqindilar hosil bo'ladi, bu esa izolyatsiyani yomonlashishini tezlashtiradi va quvvat chastotasi voltajida buzilishga olib keladi. Shu bilan birga, toza suv shoxchasi bir muncha vaqt o'zgaruvchan ish kuchlanishi ostida sezilarli darajada chidamli kuchlanish qiymatini saqlab turishi mumkin.
2.1.4 Favqulodda uzilish yoki doimiy shaharda yuqori voltli sinov paytida buzilish oddiy simi va qo'shma izolyatsiyaga zarar etkazishi mumkin. Bundan tashqari, shahar chidamli kuchlanish sinovi AC kuchlanish ostida ba'zi bir nuqsonlarni samarali topa olmaydi, masalan, kabel aksessuarlaridagi mexanik shikastlanish yoki noto'g'ri konus. Izolyatsiya o'zgaruvchan tok kuchlanishi ostida buzilishga moyil bo'lgan joy ko'pincha doimiy voltaj ostida buzila olmaydi. Doimiy voltaj ostida izolyatsiyani buzilishi ko'pincha AC ish sharoitida odatda izolyatsiya buzilmaydigan joyda sodir bo'ladi.
2.2 o'zgaruvchan tok kuchlanish sinoviga:
Shaharga chidamli kuchlanish sinovi XLPE izolyatsiya qilingan kabelning ish kuchini simulyatsiya qila olmasligi va kutilgan sinov effektiga erisha olmasligi sababli, biz AC yuqori kuchlanishli sinovdan foydalanishni ko'rib chiqamiz. Kabellarning sig'imi har xil bo'lganligi sababli, avval sinovdan oldin quvvat simining sig'im qiymatini o'lchashimiz va tegishli sinov vositasini tanlashimiz uchun sinov zo'riqishida sig'imning oqimini hisoblashimiz kerak.
2.2.1 shuni tushunadiki, aksariyat elektr stantsiyalaridagi kabellarning nominal zo'riqishida 6kV, uzunligi esa 1,5km atrofida bo'ladi, shuning uchun biz odatdagi o'zgaruvchan tok kuchlanishiga qarshi sinov usulini qabul qilishimiz mumkin. Agar 50kV, 20KVA sinovli transformator ishlatilsa, uning maksimal chiqish oqimi 1000mA ni tashkil qiladi. I=2πfuc ga binoan, misol uchun 6kV kabelni olsak, ushbu sinov transformatori tomonidan sinovdan o'tkaziladigan kabelning maksimal sig'imi 265nf (F=50Hz, u=12kV) ni tashkil qiladi.
2.2.2 ba'zi bir katta quvvatli kabellar uchun, agar an'anaviy o'zgaruvchan tok kuchlanishiga qarshi sinov usuli qabul qilingan bo'lsa, katta quvvatli sinov transformatori talab qilinadi va voltaj regulyatori va quvvat manbai ham talab qilinadi. Joyida tez-tez bajarish qiyin, katta transport vositalari va kranlarni ishlatib, sinov vositalarini tashish va joylashtirish juda ko'p vaqt va mehnat talab qiladi. Shuning uchun biz kabelning kuchlanish holatini sinovdan o'tkazish uchun chastotali konversiya sinovi, ketma-ket yoki ketma-ket parallel rezonans usulidan foydalanamiz.
2.2.3 ultra past chastotali 0,1 gigagertsli kuchlanish sinoviga chidamli:
Sinov quvvati bo'yicha (formulalar s=wcus2=2Πfus2kva, bu erda C-sinov kabelining sig'imi, AQSh-sinov kuchlanishi, f-quvvat chastotasi, Xitoy' s 50 Hz), buni 50 Hz kuchlanish bilan taqqoslaganda ko'rish mumkin. , 0,1 Hz o'zgaruvchan tok kuchi ikkinchisining 1/500 kuchini talab qiladi, shuning uchun u joyida foydalanish uchun ko'chma uskunalarni muammosiz ishlab chiqarishi mumkin. Hozirgi vaqtda ushbu usul asosan o'rta va past kuchlanishli kabellarni sinovdan o'tkazishda qo'llaniladi.
Dala amaliyoti shuni ko'rsatadiki, 0,1 Hz ultra past chastotali kuchlanishli XLPE kabelining chidamliligi sinovi 50 Hz kuchlanishining 1,5-1,8 baravariga teng bo'lishi mumkin, bu esa doimiy tok kuchlanishiga qaraganda simi izolyatsiyasi nuqsonlarini topish osonroq va izolyatsiya nuqsonlarini ochish osonroq. 50 Hz dan ortiq o'zgaruvchan voltaj.
2.2.4 o'zgaruvchan chastotali rezonansga chidamli kuchlanish sinovi:
Chastotani konversiyalash rezonans sinov tizimi nafaqat yuqori voltli XLPE kabelining talablariga javob berishi, balki dala sinovlari uchun mos bo'lgan engil va yaxshi harakatlanishning afzalliklariga ega. Ruxsat etilgan reaktor rezonans reaktori sifatida chastota modulyatsiyasi bilan rezonansni amalga oshirish uchun ishlatiladi. Chastotalar diapazoni cigrewg21.09" ga mos keladigan 30-300hz; yuqori kuchlanishli ekstrudirovka qilingan" kabellarini sinovdan o'tkazish uchun tavsiya etilgan qo'llanma;. Quvvat chastotasining o'zgaruvchan tok kuchlanishi va taxminiy quvvat chastotasi (30-300 gts) tavsiya etiladi. Ushbu turdagi o'zgaruvchan voltaj ish sharoitida bo'lgani kabi maydon kuchini ko'paytirishi mumkin. Yaxshi ekvivalentlik, yuqori samaradorlik, engil uskunalar va deyarli cheksiz namuna uzunligi kabi afzalliklarga ega.
Xulosa qilib aytganda, kabel maydonidagi quvvat chastotasini sinash uskunasining kichik quvvati va hajmini hisobga olgan holda, tashish va ishlatish oson, odatdagi doimiy shahar chidamliligiga qaraganda kabelning nuqsonlarini topish samaraliroq, shuning uchun quvvat chastotasi yoki chastotani konvertatsiya qilish Kabel uchastkasini tugatishni qabul qilish testi uchun rezonans sinov usulidan foydalanish kerak. Bundan tashqari, chastotali rezonansli moslama 10kV va 220kV va undan yuqori o'zaro bog'langan polietilen kabelni topshirish sinovining talablariga javob berishi mumkin, shuning uchun chastotali konversiya rezonansiga bardoshli voltajga ustunlik berish tavsiya etiladi.