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交联聚乙烯绝缘电力电缆交接、 预防性试验规程

1 适用范围

本规程适用于公司范围内6—35kV以及110kV国产和进口交联聚乙烯绝缘电力电缆( 以下简称交联电缆) 交接、 预防性试验。

2 一般规定

2.1对电缆的主绝缘作交流耐压试验、 直流耐压试验、 直流泄漏试验或测量绝缘电阻时, 应分别在每一相上进行。对一相进行试验或测量时, 其它两相导体、 金属屏蔽层和铠装层一起接地。
2.2 新敷设的电缆线路投入运行3-12个月, 一般应作一次交流耐压试验。对6-10kV电缆无30-75Hz变频串联谐振耐压试验设备时,可做直流耐压试验替代。
2.3 对金属护套层一端接地, 另一端装有护层过电压保护器的110kV单芯电缆主绝缘作交流耐压试验时, 必须将护层过电压保护器短接, 使这一端的电缆金属护套层临时接地。
2.4 耐压试验后, 使导体放电时, 必须经过每千伏约80kΩ的限流电阻重复几次放电直至无火花后, 才允许直接接地放电。
2.5电缆线路在停电后投运之前, 必须确认电缆的绝缘状况是否良好。凡停电超过一星期但不满一个月的电缆线路, 应用兆欧表测量该电缆导体对地绝缘电阻, 若电缆本身有疑问时, 必须用低于常规交流耐压试验但不低于50%规定试验电压的交流电压进行试验, 加压时间1分钟; 停电超过一个月但不满一年的电缆线路, 必须作50%规定试验电压的交流耐压试验, 加压时间1分钟; 停电超过一年的电缆线路必须作常规的交流耐压试验。
对6-10kV电缆无30-75Hz变频串联谐振耐压试验设备时, 可按本规程预防性试验标准做直流泄漏试验。
2.6 直流耐压试验和直流泄漏试验, 应在试验电压升至规定值后1分钟以及加压时间达到规定值时测量泄漏电流。泄漏电流值和相间不平衡率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。但如发现泄漏电流与上次试验值相比有很大变化, 或泄漏电流不稳定, 随试验电压的升高或加压时间的增加而急剧上升时, 应查明原因。如系终端头表面泄漏电流或对地杂散电流等因素的影响, 则应加以消除; 如怀疑电缆线路绝缘不良, 则可提高试验电压( 以不超过本规程规定的交接试验电压值为宜) 或延长试验时间, 确定能否继续运行。

3 交联电缆试验项目、 周期和要求见表一。

表一 交联电缆的试验项目、 周期和要求
序号
项 目
周 期
要 求
说 明
1
电缆主绝缘绝缘电阻
1) 重要电缆1年1次, 一般电缆2年1次
2) 交接时
6-10kV电缆 MΩ以上
35kV电缆5000MΩ
6kV及以上电缆用5000V兆欧表, 若不具备时可用2500V兆欧表, 有效刻度不小于100000MΩ
2
电缆外护套绝缘电阻
1) 重要电缆1年1次, 一般电缆2年1次
2) 交接时
6-10kV电缆不低于0.5MΩ
35kV电缆不低于3.5MΩ
1)使用500V兆欧表
2)护套绝缘电阻低于0.5 MΩ时, 采用附录一中的方法判断外护套是否进水
3
铜屏蔽层直流电阻、 芯线直流电阻及其比值
对三芯电缆:
1) 新敷设电缆投运前
2) 重新制作终端头或中间接头后
3) 电缆发生短路接地故障后
对单芯电缆除上述1) 2) 3) 要测试, 还要在预试时1年测试1次
1) 对照交接时及历年试验数据, 如比值变化超过15%应引起注意, 并适当缩短试验周期
2) 发现铜屏蔽层开断, 要立即寻找开断点, 加以修复
1) 用单臂、 双臂电桥测量
2) 记录测量时的温度
3) 当铜屏蔽层电阻与芯线导体电阻比值与上次试验数据相比增加时, 表明铜屏蔽层的直流电阻增大, 铜屏蔽层有可能被腐蚀; 当该比值减小时表明附件中的导体连接点的接触电阻有增大的可能
4
铜屏蔽层感应电流
热电厂35KV馈线单芯电缆运行中每月一次
铜屏蔽层电流值三相不平衡率应小于70%
见附录二
5
电缆主绝缘交流耐压试验
1) 重作终端或接头后
2) 交接时

1) 30-75Hz变频串联谐振耐压试验
2) 试验电压值按表二规定, 加压时间5分钟不击穿
1) 耐压前后用5000V兆欧表或2500V兆欧表摇电缆主绝缘绝缘电阻
2) 对厂内35KV短路电缆如工频试验变压器容量允许, 可做工频耐压试验,标准相同
6
电缆主绝缘直流耐压试验
6-10kV电缆交接时
试验电压为4U0、 加压时间15分钟, 见下表
电缆额定电压U0/U kV
试验电压
kV
6/6
24
8.7/10
34.8

如有30-75Hz变频串联谐振耐压试验设备, 推荐做交流耐压试验

序号
项 目
周 期
要 求
说 明
7
电缆主绝缘直流泄漏试验
6-10kV电缆
1) 重作终端或接头后
2) 序号1、 2试验项目有一项不符合要求时

1) 试验电压
额定电压kV
6
10
试验电压kV
第一级U1
第二级U2
第一级U1
第二级
U2
6
10
8
13
2) 所加电压和时间的关系

U2

U1

t 1 5分钟 t2 5分钟 t

注: 升压时间t 1、 t2取30秒内
3) 据泄漏电流试验进行电缆绝缘类别划分标准见表三、

1) 几个指标的定义
a) 极化比=加直流1分钟后电流值/加直流5分钟后电流值
该值越大, 绝缘状态越好, 对交联电缆1.0时就要注意
b) 相间不平衡率=
( 泄漏电流最大值-泄漏电流最小值) /三相泄漏电流平均值×100%
c)弱点比=第一级电压U1下的绝缘电阻/第二级电压U2下的绝缘电阻
2) 如有30-75Hz变频串联谐振试验设备, 6-10KV电缆重做终端或接头后, 推荐做交流耐压试验
3) 序号1、 2试验项目有一项不符合要求时也可做交流耐压试验
4) 在直流试验有疑问时可做交流耐压试验诊断, 必要时交流耐压试验可按2U0试验, 试验时间也可适当延长
8
检查电缆线路的相位
运行中重做电缆接头或拆过接线头有必要时
两端相位应一致并与电网相位相符合

注: 1) 110kV电缆为重要电缆, 厂际之间重要电缆是指35kV电缆和热电厂6kV直配电缆, 其它6kV电缆为一般电缆;
2) 各生产厂内电缆, 重要电缆和一般电缆由各厂自行确定, 在经主管电气技术领导审批后, 报动力处备案。

4 交联电缆30-75Hz变频串联谐振耐压试验电压见表二。

表二 交联电缆30-75Hz变频串联谐振耐压试验电压
电缆额定电压
交接试验电压
预防性试验电压
U0/U(kV)
倍数
电压值(kV)
倍数
电压值( kV)
6/6
2U0
12
1.6U0
10
8.7/10
2U0
17.4
1.6U0
14
26/35
2U0
52
1.6U0
42
64/110
1.7 U0
109
1.36 U0
87

5 据6-10kV电缆主绝缘直流泄漏试验, 电缆绝缘状况进行综合诊断, 划分为: 良好、 要注意、 不良, 划分标准为表三所示。

表三 6-10kV交联电缆绝缘类别划分标准
项目 类别
良好
要注意
不良
泄漏电流( μA/km)
<1
1-10
>10
第二级试验电压U2 5min的绝缘电阻值( MΩ/km)
>10000
1000-10000
<1000或电流波形异常
第二级试验电压U2 时极化比
=1min时泄漏电流/5min时泄漏电流
>1
≈1
<1
弱点比
=U1下的绝缘电阻5min时值/U2下的绝缘电阻5min时值
<5
>5
>5
注: ①如铜屏蔽层绝缘电阻( 即外护套绝缘电阻) <100-200Ω的电缆, 即使上述指标”良好”, 也划为”要注意”。
②做泄漏试验时, 必须排除表面泄漏影响, 并用0.5级μA表。
③电缆长度较短时( ≤1kM) , 泄漏电流不必按μA/km考虑, 直接用μA值。
④进口电缆, 泄漏电流相间不平衡率超过200%时划分为”要注意”。
⑤记录试验时的天气、 环境温度和相对湿度。
直流泄漏试验结果综合诊断为”不良”时, 可适当提高试验电压( 不超过本规程规定的交接试验电压值) 或延长加压时间,做直流耐压试验。试验经过者, 允许继续投用, 但该电缆的预试周期应缩短。
6-10kV三芯交联电缆直流泄漏试验接线按附录三接线。

6 110kV交联电缆外护套试验
6.1 110kV交联电缆外护套的直流耐压试验: 试验时必须将护层过电压保护器断开, 在金属护套层与地之间施加直流电压。
交接试验时, 施加直流电压10kV, 加压时间1分钟不应击穿( 耐压前先用兆欧表测绝缘电阻应不低于50MΩ) ; 预防性试验( 1年1次) 时, 施加直流电压5kV, 加压时间1分钟不应击穿, 此项试验可用5000V兆欧表测绝缘电阻替代。

6.2 护层过电压保护器试验( 1年1次)

对氧化锌电阻片施加直流参考电流后测量其压降, 即直流参考电压, 其值应在产品标准规定的范围之内。
氧化锌电阻片及其引线的对地绝缘电阻, 将氧化锌电阻片的全部引线并联在一起与接地的外壳绝缘后, 用1000V兆欧表测量引线与外壳之间的绝缘电阻其值不应小于10MΩ。

6.3 35kV单芯电缆在铜屏蔽层采用单端直接接地时外护套绝缘要求参照110kV交联电缆外护套试验。

附录一 交联电缆内衬层和外护套破坏进水的确定方法

直埋交联电缆的外护套, 特别聚氯乙烯外护套, 受地下水的长期浸泡吸水后, 或者受到外力破坏而又未完全破损时, 其绝缘电阻均有可能下降至规定值以下, 因此不能仅根据绝缘电阻值降低来判断外护套破损进水。为此, 提出了根据不同金属在电解质中形成原电池的原理进行判断的方法。
交联电缆的金属屏蔽层、 铠装层用的材料有铜、 锌、 铝等。这些金属的电极电位如下表所示:
金属种类
铜Cu
锌Zn
铁Fe
铝Al
铅Pb
电位( V)
+0.334
-0.76
-0.44
-1.33
-0.122
当交联电缆的外护套破损并进水后, 由于地下水是电解质, 在铠装层的镀锌钢带上会产生对地-0.76V的电位, 若内衬层也破损进水后, 在镀锌钢带与铜屏蔽层之间形成原电池, 会产生+0.334-( -0.76) ≈1.1V的电位差, 当进水很多时, 测到的电位差会变小。在原电池中铜为”+”极, 镀锌钢带为”-”极。
当外护套或内衬层破损进水后, 用兆欧表测量时, 每千米绝缘电阻值低于0.5MΩ时, 用万用表的”+”、 ”-”表笔轮流测量铠装层对地或铠装层对铜屏蔽层的绝缘电阻, 此时在测量回路内由于形成的原电池与万用表内干电池相串联, 当极性组合使电压相加时, 测得的电阻值较小; 反之测得的电阻较大。因此上述两次测得绝缘电阻值相差较大时, 表明巳形成原电池, 就可判断外护套和内衬层巳破损进水。鉴于水分直接与电缆芯接触并可能腐蚀铜屏蔽层, 应尽快检修。

附录二 铜屏蔽层感应电流和电压测试

经过定期测量运行中的单芯电缆铜屏蔽层的感应电流, 可进一步分析判断铜屏蔽层是否开断或有接地点。测试感应电流和电压时应保持与带电部分的安全距离, 应戴绝缘手套, 穿绝缘靴。

1） 铜屏蔽层电流测试

对两端接地的单芯电缆, 芯线带负荷电流时, 用钳形电流表测试每相每根电缆铜屏蔽层接地导线中电流值( 应记录对应芯线负荷电流值, 因铜屏蔽层电流大小与芯线负荷电流值大小有关) 。正常时铜屏蔽层电流值应接近三相平衡, 若与历次测试数字比较出现明显变化或三相不平衡率增大时应引起注意。如铜屏蔽层电流值三相不平衡率超过70%左右时电缆停役查找分析铜屏蔽层存在问题, 假如确实因分析问题需要, 可进行铜屏蔽层感应电压测试。
铜屏蔽层电流三相不平衡率
=( 铜屏蔽层电流最大相值-最小相值) /铜屏蔽层三相电流平均值×100%

2） 铜屏蔽层感应电压测试

铜屏蔽层感应电压测试应做好安全措施, 以免将铜屏蔽层一端接地线断开, 测试感应电压时, 电缆万一发生短路, 在铜屏蔽层瞬间感应高电压, 危及人身及仪表安全。
测试前在被试电缆的铜屏蔽层接上过电压保护器, 然后打开铜屏蔽层接地线, 用万用表测试铜屏蔽层感应电压值( 应记录此时芯线负荷电流值, 因铜屏蔽层感应电压值大小与芯线负荷电流有关) , 如铜屏蔽层感应电压值三相明显不平衡应认真分析, 若某一相铜屏蔽层感应电压值明显偏大, 而铜屏蔽层电流值反而偏小时说明铜屏蔽层可能巳开断; 若某一相铜屏蔽层感应电压值明显偏小, 而铜屏蔽层电流值反而明显偏大时说明铜屏蔽层近处有接地点。

附录三 6-10kV三芯交联电缆直流泄漏试验接线

6-10kV三芯交联电缆直流泄漏试验按图一、 图二接线

1) 如铜屏蔽层对地绝缘电阻( 即外护套绝缘电阻) 在0.5MΩ以上时, 按图( 一) 做直流泄漏试验。( μA) 表量程宜用0～10μA, 串接在屏蔽线和地之间, 但另一端屏蔽线必须悬空。

图( 一) 6～10kV三芯电缆其屏蔽层绝缘电阻≥0.5MΩ时直流泄漏测试接线图
2、 如铜屏蔽层对地绝缘电阻小于0.5MΩ时, 按图( 二) 做直流泄漏试验。( μA) 表应置于高压回路, 并用环氧绝缘支架或其它绝缘物支撑。

图( 二) 6～10kV三芯电缆其屏蔽层绝缘电阻<0.5MΩ时直流泄漏测试接线图

附录四 交联电缆附件中金属层的接地方法

1) 终端

终端的铠装层和屏蔽层应分别用带绝缘的胶合导线单独接地。铜屏蔽层接地线的截面不得小于25mm2(如铜丝屏蔽接地线截面与铜丝屏蔽层截面积相等), 铠装层接地线的截面积不应小于10mm2。

2) 中间接头

中间接头内铜屏蔽层的接地线( 截面积应不小于铜屏蔽层截面积) 不得和铠装层连在一起, 对接头两侧的铠装层必须用另一根接地线相连, 而且还必须与铜屏蔽绝缘。如接头的原结构中无内衬层时, 应在铜屏蔽层外部增加内衬层, 而且与电缆本体的内衬层搭接处的密封必须良好, 即必须保证电缆的完整性和延续性。连接铠装层的接地线外部必须有外护套而且具有与电缆外护套相同的绝缘和密封性能, 即必须确保电缆外护套的完整性和延续性。