С учетом непрерывного развития электроэнергетической отрасли Китая применение высоковольтных кабелей из сшитого полиэтилена большой мощности (далее — кабели из сшитого полиэтилена) становится всё более широким, особенно в городских электрических сетях, где замена воздушных линий передачи на кабели из сшитого полиэтилена превратилась в устойчивую тенденцию. Кабели проходят заводские испытания, однако при транспортировке, хранении, строительстве и монтаже аксессуаров возможно возникновение механических повреждений или дефектов, связанных с процессом монтажа. Поэтому перед вводом в эксплуатацию необходимо выполнить приемо-сдаточные испытания кабельной линии на месте под напряжением.
Метод испытания на выдерживание напряжения при последовательном резонансе
Метод испытания давлением на резонансной частоте представляет собой метод испытания изоляции кабелей, при котором для создания последовательного резонанса в высоковольтных кабелях используется регулируемый последовательный индуктор и конденсатор. Оборудование для испытаний напряжением на последовательной резонансной частоте характеризуется большой массой, низкой маневренностью и сложностью подбора индуктивности и ёмкости, поэтому оно подходит для лабораторных применений, но не подходит для полевых испытаний высоковольтных, высокомощных и протяжённых сшитых кабелей.
Метод испытания резонансной частоты последовательного резонанса
Принцип метода испытания на резонансной частоте в последовательной цепи в основном совпадает с принципом метода испытания на выдерживаемое напряжение при резонансной частоте; оба метода основаны на методе испытания кабеля на напряжение при последовательном резонансе, за исключением следующего: испытание на напряжение при последовательном резонансе по частоте проводится на частоте 50 Гц путём регулировки реактора резонансной индуктивности испытательной цепи, а метод испытания на резонансную частоту в последовательной цепи предусматривает использование фиксированного реактора и основной цепи образца высоковольтного последовательного резонанса, при котором резонанс достигается путём регулировки частоты выходного напряжения инвертора в испытательной цепи, после чего регулируется автотрансформатор для достижения требуемого значения испытательного напряжения, соответствующего требованиям к испытанию высоковольтных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE). Для оборудования, предназначенного для испытаний на напряжение при последовательном резонансе по частоте, характерны такие преимущества, как малый вес, высокий добротностный коэффициент и возможность модульной сборки; при этом для выполнения испытаний переменным напряжением кабелей различной длины (от 10 м до 10 км) подходят только реакторы с фиксированными значениями индуктивности.
Экспериментальный план: индуктивность реактора L = 16,2 Гн; испытательный кабель Cx; в качестве возбуждающего трансформатора Tr непосредственно резонирует последовательно с испытательным реактором.
Из-за пренебрежимо малого деления напряжения конденсатором по сравнению с емкостью испытываемого кабеля резонансная частота последовательного резонанса основной цепи составляет f = 1/2√(LC
Проверка мер безопасности:
Реализация экспериментального плана: Выходной ток возбудительного трансформатора системы и передача, выбранная для данного эксперимента, подобраны таким образом, чтобы использовать подстанцию мощностью 315 кВА в качестве испытательной последовательной резонансной цепи. Существует пример из практики на участке обратного хода линии электропередачи компании fHV Hipot Electric Co., Ltd.: на первом этапе измеряется сопротивление изоляции фазного высоковольтного проводника относительно земли, а фазный высоковольтный проводник без исключения подключается к реактору. Что касается источника питания, частота выходного напряжения инверторного источника питания устанавливается на уровне 29 Гц. Когда достигается и отображается максимальное напряжение, испытательная цепь находится в резонансной точке; выходное напряжение источника питания переменной частоты регулируется до 216 кВ и поддерживается в течение 60 минут, после чего напряжение снижается до нуля, питание отключается, и по окончании испытания производится разрядка.