110kV交联电力电缆现场交流耐压试验

如图3所示,在试验回路中串入电抗器产生串联谐振来提高被试品试验电压,在被试品两端并联电抗器使被试品电容电流大部份由电抗器来补偿,从而使通过串联电路中电抗器的电流大为减少,从而降低试验对电抗器、试验变压器的要求。采用调频电源装置来改变试验频率使ω0L =1ω0C,使试验回路产生谐振。这样试验设备就比较容易满足试验要求。

3　柳东I、II回电力电缆交流耐压试验

云南电力试验研究所对昆明供电局柳东I、II回110kV交联电力电缆进行交流耐压试验,采用的是调频方法及串-并联谐振接线方式(见图3所示);其两条电缆长度均为2·1km,每km的电容量为0·12μF,每一相电缆总电容量大约为0·27uF,采用的补偿电抗器为4个并联,每个电抗器的电感量为200H左右,串联电抗器电感也为200H左右, 在电抗器1串4并的串并联谐振接线情况下,通过变频电源尽量使试验频率接近于50Hz,计算的试验频率大约为48·45Hz,计算被试品电力电缆的电容电流大约为9·04A, 4个电抗器补偿电感电流为7·23A,每个补偿电抗器通过的电流不到2A,而串联回路中的电抗器电流仅为1·81A,这样每个电抗器只需要耐压150kV电流大于2A;升压变压器的变比为K=18 000V/400V=45,输出电压为18kV,电流也只需要2A就能满足试验要求,试验数据见下表。

注:在电缆芯导体和金属屏蔽层间施加试验电压110kV,持续5min,试验结果全部通过。

4　调频电源装置的主要技术参数:

4·1　调频电源柜

额定输入电压:三相380V交流
　　　单相输出电压: 0~365V,标准正弦波
　　　额定输出电流: 0~800A
　　　频率调节范围: 30~300Hz
　　　重量: 800kg

4·2　中间升压变压器

额定容量: 80kVA
　　　高低压变比: 18000V/400V

4·3　谐振电抗器(单节的额定参数)

额定电感量: 200H
　　　额定电流: 4A
　　　额定电压250kV
　　　50Hz时的品质因素Q: 50
　　　重量: 1 000kg

5　结束语

1)从试验中可以看出,"串-并联谐振法"实质上仍然是串联谐振。这次试验主要还是利用L- C谐振原理·与传统的串联谐振不同之处在于,电抗器L不是简单地与被试品电力电缆电容Cx构成串联谐振,而是与电抗器L1-L4和被试电缆电容Cx的并联回路产生串联谐振,谐振电压为Uc。并联电抗器L1-L4主要起补偿作用。

2)由于有了L1-L4的补偿作用,使得流过励磁变压器高压侧及串联电抗器L上的电流I减小,电抗器L的体积和重量将大大减轻以及励磁变压器容量也将大大减少,相对提高了调频谐振装置的带负载能力。使得原本很难进行的试验项目,相对变得容易。

参考文献
　　[1] GB11017-89·额定电压110kV同芯、铝芯交联聚乙稀绝缘电力电缆。
　　[2] CSBTS-213-01-1999·额定电压220kV交联聚乙稀绝缘电力电缆。