电力电缆输电线路停电试验内容和要求
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作业人员要求
对作业人员要求如下:
a) 作业负责人应精通作业(巡检、带电检测及停电试验)全程的技术与安全要求;熟知所用仪器仪表及设备的操作规程;具备设备状态分析的专门知识。
b) 其他作业人员应充分知晓作业全程的技术和安全要求,熟知自己的岗位职责,掌握所用仪器仪表及设备的操作规程。
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仪器仪表及设备
2.1 一般性要求
仪器仪表及设备的一般性要求如下:
a) 所有仪器仪表及设备应建有台账,附有操作手册和有效的检定证书。
b) 仪器仪表的量程与准确级、试验设备的输出电压或电流等应满足试验要求。
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2.2 定期检定或校验
仪器仪表及设备均应定期检定或校验:
a) 所有测量用仪器仪表应定期检定,检定周期应不大于检定的有效期,检定结果应符合实际应用要求。如仪器仪表有多个档位,应对实际应用的所有档位进行检定。暂无检定标准的专用测量/测试仪器,宜采用同型仪器之间比对的方式定期进行校验。
b) 所有试验用大型设备应定期检验其技术状态,以确认符合试验要求,检验周期每2 年1次或按设备技术要求执行。
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作业规范
作业过程应遵循以下规范:
a) 作业(巡检、带电检测及停电试验)全程应遵循GB 26859及GB 26860有关要求。
b) 作业人员应符合第1.1条的要求;所用仪器仪表及设备应符合第1.2条的要求。
c) 作业负责人应事先对拟开展作业的设备状态有所了解,包括既往作业报告结论、近期有无不良工况经历及家族缺陷警示等;特别关注可能存在缺陷的设备。
作业负责人应监督全部作业人员严格按照作业指导书要求执行。
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停电试验
4.1 基本要求
电试验包括例行和诊断性两个部分。一般性要求如下:
a) 进行耐压试验前应先进行低电压下的绝缘试验,以评估缺陷扩大的风险。
b)进行与绝缘油相关的试验时,油温宜不低于5℃。
c) 现场重新注油或充气后,应按设备技术要求静置足够时间再进行相关试验。
d) 一并进行润滑、清扫、螺丝紧固、防腐修补、表计检查、耗损件更换等保养性工作。
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4.2 例行试验
4.2.1 周期
例行试验的实际执行周期(简称周期)遵循以下原则确定:
a) 周期 = 基准周期+ 整体调整+ 个别调整+ 宽限期,通常为3年~8年。其中:基准周期:通常为3年,另有说明的除外;
整体调整:可为0年~2年,各公司基于设备总体状态确定;
个别调整:基于具体设备的实际状态确定,具体参见4.2.2和4.2.3;宽限期:系指受停电计划限制,实际执行时间的延迟,一般不超过1年。
b) 对于数量多的设备,如适用,宜采用轮试。若轮试中发现异常,并怀疑是家族缺陷时,应按第4.2.3条及时对未轮试部分进行试验。
c) 有停电试验机会,对1年以上未进行停电试验的设备宜进行一次例行试验。
d) 现场备用设备应参照运行设备执行;备用设备及停运超过6个月的设备投运前应进行一次例行试验。
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4.2.2 可延迟试验的情形
符合下列各项条件,设备状态调整可为1年~2年:
a) 投运未满30年。
b) 巡检中未见需要停电处理的重大异常。
c) 带电检测、在线监测(如有)显示设备状态良好。
d) 历次例行试验结果均与初值或原始指纹相近,同比与互比无差异。
e) 上次例行试验以来,未经历严重不良工况。
f) 无重大家族缺陷警示。
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4.2.3 需提前试验的情形
有下列情形之一的设备,应提前或尽快安排停电试验:
a) 交流220kV及以上、直流±200kV及以上设备新投运满1年,其他设备满3年,或解体维修之后投运满1年。
b) 巡检、带电检测或在线监测(I级)发现异常,判定存在较高事故风险的设备。
c) 经历了严重不良工况,在运行状态下无法确认其状态的设备。
d) 受重大家族缺陷警示,需要停电试验以排查是否存在同类缺陷的设备。
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4.2.4 免除例行试验之条件
应用了带电检测或/和在线监测(I级),经评审,确认其对设备缺陷的反映效果等同或接近例行试验,可免除例行试验,或进一步延长其周期,以提升设备的可用率水平。
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4.3 诊断性试验
在下列情形之一的宜进行诊断性试验:
a) 巡检、带电检测、I级在线监测报告异常,例行试验无法明确异常原因。
b) 经历了重大不良工况或受重大家族缺陷警示,需要排查是否存在缺陷。
c) 设备解体维修或备用设备投运前,需确定是否具备投运条件。
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4.4 异常处理
常原因分析可遵循第4.9条,并按以下原则处理:
a) 例行试验异常,应结合不良工况及家族缺陷等明确异常原因;若原因不明,应列出可能的原因,依次选择关联状态量进行诊断性试验。
b) 如穷尽试验手段异常原因仍然未能明确,应基于可能的原因,由表及里,通过检修予以发现并消除。异常未排除之前不宜投运。
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交流耐张试验
试验遵循以下各条:
a) 试验前,应先进行低压试验,以评估耐压试验致使缺陷扩大的风险。
b) 对绕组绝缘进行外施交流耐压时,被试绕组短接后加压,其他绕组短接并与外壳连 接后一并接地。
c) 试验电压的波形应良好,峰值与有效值之比应在√2 ± 15%之内;宜在高压端进行测量,并以峰值/√2作为试验电压值(详见 GB 16927.3)。
d) 除另有规定外,耐压幅值为出厂耐压值的 80%。
e) 除另有规定外,试验电压的频率可在 10Hz~500Hz,油浸式电力变压器及电抗器的 耐压时间按下式计算:
式中:
t——耐压时间,单位为s;
f——试验电压频率,单位为Hz。
f) 除另有规定外,升压过程如下:从零开始,平稳升至约 50%、75%的耐压值时短暂停顿(≤1min),若无异常,继续以 1%~2%/s 的速度均匀升至 100%的耐压值。耐压结 束后,应迅速均匀将试验电压降至零。如有条件,宜在测量电压下一并测量放电量。
g) 耐压过程中若出现试验电压闪变或被试设备内部发出异常声响,应立即中止试验。
h) 设备正常时,放电量不超过注意值,且耐压前后绝缘电阻不应有明显下降。
e) 耐压过程中若出现试验电压闪变或被试设备内部发出异常声响,应立即中止试验。
f) 设备正常时,放电量(如测量)不超过注意值,且泄漏电流(如测量)稳定,不随耐压时间明显增长,同比及互比不应明显偏大。
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直流耐张试验
试验遵循以下各条:
a)试验前,应先进行低压试验,以评估耐压试验致使缺陷扩大的风险。
b)除另有规定外,直流电压的波纹系数应小于 3%。
c)除另有规定外,耐压幅值为出厂耐压值的 80%。
d)除另有规定外,升压过程如下:从零开始,平稳升至约 50%、75%的耐压值时短暂停 顿(≤1min),若无异常,继续以 1%~2%/s 的速度均匀升至 100%的耐压值。耐压结束后,应迅速均匀将试验电压降至零。如有条件,宜在测量电压下一并测量放电量。
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停电试验项目及要求
停电试验项目及要求见下表 。
表 电缆及附件例行试验项目及要求
表 电缆及附件诊断性试验项目及要求
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外护套绝缘电阻测量
采用输出电压不大于 2500V 的绝缘电阻仪分段测量金属铠装层对地的绝缘电阻。要求≥0.5 MΩ∙km,即绝缘电阻测量值(MΩ)乘以被测电缆长度(km)≥0.5 MΩ∙km。 如测量结果不满足要求,应判断是否已破损进水。方法是:用万用表测量绝缘电阻,然后调换表笔重复测量,如果调换前后的绝缘电阻差异明显,可初步判断已破损进水。
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接地系统及交叉互联系统检测
具体内容和要求如下:
a)电缆护套、绝缘接头外护套、绝缘夹板对地直流耐压试验:试验前应将护层过电压 保护器断开,在互联箱中将另一侧所有电缆金属套都接地,然后在每段电缆金属屏 蔽或金属护套与地之间加 5kV(运行中)/10kV(新投运)直流电压,时间为 60s, 不应击穿。
b)护层过电压保护器检测:护层过电压保护器的直流参考电压应符合设备技术要求; 采用 1000V 绝缘电阻表测量护层过电压保护器及引线的对地绝缘电阻,应≥10MΩ。
c) 互联箱闸刀(或连接片)接触电阻和连接位置检查:排查互联箱缺陷时适用。在密 封互联箱之前,采用数字电桥或其他适宜的方法测量闸刀(或连接片)的接触电阻, 要求≤20μΩ,或符合设备技术要求。闸刀(或连接片)连接位置应正确无误,如 发现连接错误重新连接后应重测闸刀(或连接片)的接触电阻。
d)接地电阻测量:排查接地装置缺陷时适用。采用“三极法”进行测试,电缆接头井、终端场的接地电阻应满足设计要求,且同比应无明显变化。注意近期降水的影响。
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油压示警系统检测
采用 100V 或 250V 绝缘电阻表测量控制电缆心对地(屏蔽层)绝缘电阻,要求≥2 MΩ。
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压力箱检测
压力箱检测内容和要求如下:
a)供油特性:供油量不应小于供油特性曲线所代表的标称供油量的 90%。
b)油击穿电压:≥50kV,测量方法参见 GB/T 507。
c)油介损:< 0.005,在油温为(100±1)℃和场强为 1kV/mm 的测试条件下进行测量, 方法参见 GB/T 9326.1。
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油纸绝缘电缆主绝缘电阻
采用 2500V 及以上绝缘电阻表进行测量。要求陆地电缆的绝缘电阻≥1000MΩ;C 级及 以上海底电缆的的绝缘电阻≥500MΩ,C 级以下海底电缆的的绝缘电阻≥50 MΩ。
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交联聚乙烯电缆主绝缘介损测量
评估主绝缘老化状态时适用。
可在工频电压下测量,也可在 0.1Hz 低频电压下测量,测量电压为 U0。具体要求如下:
a)工频电压下电缆主绝缘的介损<0.002,或 0.1Hz 低频电压下介损的初值差<30%。
b)同比与互比(如有可比数据)未见明显偏大。 如测量结果不满足要求,宜结合关联状态量查明原因。
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交联聚乙烯电缆铜屏蔽层电阻和导体电阻比测量
需要判断屏蔽层是否出现腐蚀时或者重做终端或接头后适用。
采用数字电桥或其他适宜的方法进行测量。在相同温度下分别测量铜屏蔽层和导体的电阻,屏蔽层电阻和导体电阻之比具有指纹属性,应无明显改变。
如比值增大,可能是屏蔽层出现腐蚀;比值减少,可能是附件中的导体连接不良。
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交联聚乙烯电缆主绝缘交流耐压及绝缘电阻测量
确认交流电力电缆主绝缘强度时适用。
通常采用谐振耐压法,频率宜在 20Hz~300Hz。交流耐压及绝缘电阻测量应分别对每一 相/极进行,非被试导体和金属屏蔽应一起接地。耐压前,被试电缆两端应与电网其他设备 断开,电缆终端及三相/极间应留有足够的安全距离,避雷器、电压互感器应临时拆除。对 于金属屏蔽一端接地,另一端装有护层电压保护器的单芯电缆,应将护层电压保护器暂时短 接。耐压幅值见表 《电缆及附件诊断性试验项目及要求》,耐压时间均为 1 小时。对于交流 66kV 及以上电力电缆,可同步 进行局部放电检测和介损测量。其他参见交流耐压试验。
新投运电缆如果电缆敷设条件比较差,具备条件时,3 年内宜开展一次主绝缘交流耐压 试验,试验电压和程序同交接试验。不具备试验条件或已超过设计寿命的,可施加正常系统 相对地电压 24h 方法替代。
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直流电缆主绝缘直流耐压试验及泄漏电流测量
确认主绝缘强度时适用,一般投运 1 年内首检,新安装终端或接头后也应进行。
升压过程依据 DL/T 1301 执行,试验时,从 0 开始均匀升压,并在 25%、50%、75%耐受电压下停留 1min,无异常时,在 15s~25s 内升至 100%耐受电压,持续 1h。期间,试验电压 应无闪变,被试电缆无异常声响,泄漏电流读数应稳定,无随耐压时间明显增长的趋势,且 与上次试验值差异应小于 10%。耐压试验结束后应对被试电缆用专用放电装置进行充分放电, 时间不少于 24h。其他参见 GB/T 37013。
如耐压试验有异常,应查明原因。
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交联聚乙烯电缆局部放电检测
排查交流电力电缆放电性缺陷时适用。
可与主绝缘交流耐压试验一并进行,方法按局部放电带电检测;也可在施加振荡波的情形下进行,其中 35kV 电力电缆振荡波试验参见 DL/T 1576,更高电压等级电力电缆的振荡波试 验取得经验后再进行。
局部放电带电检测方法如下:
排查电缆本体、终端及中间接头放电性缺陷时适用。 可采用高频电流耦合法(通过高频电流传感器耦合接地引线中的高频电流检测)或电容、耦合法(在靠近电缆接头附近的电缆本体外护层外缠绕金属箔作为耦合电极)或其他适用方 法。要求没有源自电缆及其附件的局部放电信号。 如确认或高度疑似存在放电性缺陷,宜停电检查。
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交联聚乙烯电缆 X 射线成像检测
施工或运行中受到破坏性外力作用后适用。
采用 X 射线成像仪进行检测。测量时,应按照使用说明做好辐射防护等安全措施。检测 范围限于可能受伤的部位,根据现场条件确定成像板安装位置并调节成像仪电压,获取电缆 本体及附件内部的层结构图像。详见 DL/T 1785,要求无可探测的损伤。
如检出损伤,可通过标定确定损伤的尺寸,评估风险,确定修复计划。
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交联聚乙烯电缆取样材料分析
评估电力电缆寿命时适用。
从待评估的电力电缆截取一段,制备分析样品,分别对外护套、屏蔽层及主绝缘进行测试分析。其中,电缆结构尺寸、机械性能、绝缘热延伸及绝缘热收缩等常规项目,可按照不 同电压等级电缆产品标准和 GB/T 2951 系列标准的要求进行。评估老化状态时,可取样进行 热性能及介电性能分析,方法如下:
a) 差式扫描量热法(DSC)。采用差式量热扫描仪对取自不同位置的电缆绝缘样品进行 检测。检测时,选取合适的温度范围以及升温和降温速率、恒温时间,获得 DSC 曲 线。根据 DSC 曲线中的图谱特征、位置及是否存在等信息,判断电缆运行过程中曾 经耐受的温度范围。
b) 显微观察法。按 GB/T 11017.1 和 GB/T 18890.1 等标准中要求进行 XLPE 绝缘的微 孔杂质试验、半导电屏蔽层与绝缘层界面的微孔与突起,采用透射光、显微镜进行 检查,判断是否有超过尺寸、数量要求的微孔、杂质、突起等。使用显微镜可直接 观测主绝缘内部可能存在的电树枝形态;染色后通过显微观察可以有效检测电缆主 绝缘内部可能存在的水树枝形态,并对老化状态作出评估。
c) 红外光谱分析法。使用红外光谱仪进行检测,获得红外光谱图,通过检测特征官能 团含量来评估电缆绝缘老化及受潮程度。
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主绝缘直流耐压试验及泄漏电流测量
充油电缆失去油压修复后,或重做终端、接头后适用;油纸绝缘电缆及附件排查主绝缘 缺陷时适用。
对于充油电缆,耐压幅值根据电缆的额定电压及雷电冲击耐受电压选取;对于油纸绝缘缆,耐压幅值根据电缆的额定电压选取,耐压时间为 5min,其他参见直流耐压试验。
如耐压试验有异常,应查明原因。