电气装置安装工程 电气设备交接试验标准 [附条文说明] GB50150-2016 建标库

17  电力电缆线路

17.0.1  橡塑绝缘电力电缆采用直流耐压存在明显缺点:直流电压下的电场分布与交流电压下电场分布不同,不能反映实际运行状况。国际大电网会议第21研究委员会CIGRESC21WG21-09工作组报告和IECSC20A的新工作项目提案文件不推荐采用直流耐压试验作为橡塑绝缘电力电缆的竣工试验。这一点也得到了运行经验的证明,一些电缆在交接试验中直流耐压试验顺利通过,但投运不久就发生绝缘击穿事故;正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生,故在本条目中要求对橡塑绝缘电力电缆采用交流耐压试验。但对U0为18kV及以下的橡塑电缆,由于在现行IEC标准中保留了直流耐压试验,所以在本条中要求在条件不具备的情况下,允许对U0为18kV及以下的橡塑电缆采用直流耐压试验。

    另外,最新版IEC标准《额定电压1kV(Um=1.2kV)至30kV(Um=36kV)挤出绝缘电力电缆及其附件  第2部分:额定电压6kV(Um=7.2kV)至30kV(Um=36kV)电缆》IEC60502-2:2014已经将“对电缆的导体与接地屏蔽之间施加有效值为3U0的0.1Hz电压进行耐压15min”的方法正式作为额定电压U0为3.6kV~18kV的安装后电气试验方法的选项之一,因此,本标准也补充采用了这一试验方法。

    需要说明的是,IEC标准的安装后试验要求中,均提出“推荐进行外护套试验和(或)进行主绝缘交流试验。对仅进行了外护套试验的新电缆线路,经采购方与承包方同意,在附件安装期间的质量保证程序可以代替主绝缘试验”的观点和规定,指出了附件安装期间的质量保证程序是决定安装质量的实质因素,试验只是辅助手段。但前提是能够提供经过验证的可信的“附件安装期间的质量保证程序”。目前我国安装质量保证程序还需要验证,安装经验还需要积累,一般情况下还不能省去主绝缘试验。但应该按这一方向去努力。

    纸绝缘电缆是指粘性油浸纸绝缘电缆和不滴流油浸纸绝缘电缆。

    橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。

    考虑到电缆局部放电现场测试技术的快速发展,以及部分单位的成功实践经验,增加了条件具备时66kV及以上橡塑绝缘电力电缆线路可进行现场局部放电试验的有关要求,即橡塑绝缘电力电缆的试验项目中增加了“电力电缆线路的局部放电测量”。

17.0.2  本条对电缆试验的注意事项作了规定,对0.6/1kV的电缆线路的耐压试验可用2500kV兆欧表代替做了说明。

17.0.4  标准中引进了U0/U的概念后,直流耐压试验标准与U0和U均有关,特别是具有统包绝缘的电缆,不但考虑相间绝缘,还考虑了相对地绝缘。

    主要依据IEC标准《充油电缆和压气电缆及其附件的试验第1部分:交流500kV及以下纸绝缘或聚丙烯复合纸绝缘金属套充油电缆及其附件》IEC60141-1:1993及其第2号修改单(1998),等效的现行国家标准《交流500kV及以下纸或聚丙烯复合纸绝缘金属套充油电缆及附件  第1部分:试验》GB/T9326.1-2008,虽然有一些内容略有差异,但是对电缆安装后的试验要求却保持了一致的内容:将电缆线路的油压升高至设计油压后,对包括终端和接头在内的电缆线路进行直流耐压试验。将直流负极性电压施加在导体与屏蔽层之间,时间15min。试验电压按表中第7栏数值(见表7)或为雷电冲击耐受电压值的50%,以两者中低的值为准。

表7IEC60141标准给出的三相系统用电缆的系统电压和试验电压的推荐标称值

    说明:上表内容为IEC60141标准的原文内容。注a所指的标准是:“IEC60071绝缘配合”和“IEC60183高压电缆选用导则”,注d所指的条款是IEC60141标准的相应正文中表述上段引号内容的条款。

    根据上述条款规定,确定了充油绝缘电缆直流耐压试验电压的选取结果,见表8。

表8  充油绝缘电缆直流耐压试验电压的选取(kV)

    雷电冲击电压依据现行国家标准《绝缘配合  第1部分:定义、原则和规则》GB311.1-2012的规定。

    为了便于使用,仅把常用的绝缘水平试验电压列在正文,将其他绝缘水平的试验电压放在条文说明里。

    充油电缆条款中还增加了“当现场条件只允许采用交流耐压方法时,应该采用的交流电压(有效值)为上列直流试验电压值的42%(额定电压U0/U为190/330及以下)和50%(额定电压U0/U为290/500)”的新规定。这里采用的交流电压(有效值),是根据相应的IEC60141及国家标准GB/T9326-2008的产品标准中例行试验规定的直流试验电压与交流试验电压的等效换算倍数2.4和2.0,把交接试验的直流电压值反算确定得到的交流电压值。

    本条第3款,泄漏电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考,不作为是否能投入运行的判据。其他电缆泄漏电流值不作规定。

17.0.5  本条的试验标准是参照最新版IEC标准《额定电压1kV(Um=1.2kV)至30kV(Um=36kV)挤出绝缘电力电缆及其附件第2部分:额定电压6kV(Um=7.2kV)至30kV(Um=36kV)电缆》IEC60502.2:2014,《额定电压30kV(Um=36kV)以上至150kV(Um=170kV)挤包绝缘电力电缆及其附件——试验方法和要求》IEC60840:2011,《额定电压150kV(Um=170kV)以上至500kV(Um=550kV)挤出绝缘电力电缆及其附件——试验方法和要求》IEC62067:2011,及等效采用IEC标准内容的对应最新版国家标准的相应规定而制订的,同时考虑到目前国内各施工单位试验设备实际条件,对试验电压、试验时间给出了几种可选项,其中括号前为重点推荐。

17.0.8  交叉互联系统试验,方法和要求在本规范附录G已比较详细介绍,其中本规范第G.0.3条交叉互联性能试验,为比较直观和可靠的方法,但是需要相应的试验电源设备,这是大部分现场试验单位所不具备的,因此如用本方法试验时,应作为特殊试验项目处理。如果使用其他简便方式能够确定电缆的交叉互联结线无误,也可以采用其他简便方式。因此本规范第G.0.3条作为推荐采用的方法。

17.0.9  考虑到电缆局部放电现场测试技术的快速发展,以及部分单位的成功实践经验,增加了对于66kV及以上橡塑绝缘电力电缆线路在条件具备时进行现场局部放电试验的有关要求,其他电压等级的橡塑绝缘电力电缆线路,可以结合工程建设条件选择是否进行该试验,本标准暂不作规定。但限于技术发展现状,各种局部放电测量技术对于局部放电量绝对值还不能给出统一的分析判据,不过,各种方法的所规定的参考值还是有一定的实际指导意义,特别是在同一条件下进行测量所获得的局部放电量相对比较值是具有分析判据价值的。所以建议在被试电缆三相之间比较局放量的相对值,局放量异常大者,或达到超过局放试验仪器厂家推荐判断标准的,有关各方应研究解决办法;局放量明显大者应在三个月或六个月内用同样的试验方法复查局放量,如有明显增长则应研究解决办法。目前暂时不对具体测试技术方法作规定,待技术进一步成熟和经验进一步积累后,再作规定。考虑到今后在线检测状态检修的需求,应该鼓励积极开展局部放电测量。

    目前常用的局放检测方法有以下几种:

    (1)脉冲电流法是国际公认的对大部分绝缘设备局部放电检测的最基本方法,IEC-60270为IEC正式公布的局部放电测量标准。其利用试验电容器耦合被测试品中的局放信号,测量出电容试品内部的视在放电量。但其对试验电源和环境都有较高的要求,对被测试品的局放位置定位比较困难。

    (2)振荡波测试法是目前国际上较为先进的一种离线(停电)电缆局放检测技术,通过对充电后流经系统检测回路的电缆放电电流中脉冲信号的分析与计算来实现电缆内部局部放电量值检测和位置确定,用于带绝缘屏蔽结构电缆全线本体和附件缺陷检测。目前有些单位已成功运用电缆振荡波局放测试技术对10kV电缆进行了局放测试。

    (3)超声波检测法是通过检测电力设备局部放电产生的超声波信号来测量局部放电的大小和位置。在实际检测中,超声传感器主要是通过贴在电气设备外壳上以体外检测的方式进行的。超声波方法用于在线监测局部放电的监测频带一般均在20kHz~230kHz之间。

    (4)特高频法(UHF)法是目前局部放电检测的一种新方法,研究认为,每一次局部放电过程都伴随着正负电荷的中和,沿放电通道将会有过程极短陡度很大的脉冲电流产生,电流脉冲的陡度比较大,辐射的电磁波信号的特高频分量比较丰富。其主要的优点是能够进行局放定位,可进行移动检测,适用于在线检测。