一. 使用環(huán)境：
局部放電是一種很微小的放電，它以放電電荷量的形式體現(xiàn)出來，單位為微微庫侖：既pC。根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于26/35kV的交聯(lián)電纜，在45kV的工頻試驗(yàn)電壓下，電纜的局部放電量不能超過5 pC 。在出廠的局部放電試驗(yàn)系統(tǒng)中，5pC的放電量，等同于50mV的脈沖放電，要在45000V的試驗(yàn)電壓、1μF的試品電容下，脈沖降至50μV，其測(cè)量難度可想而知，這既要提高檢測(cè)儀器的靈敏度,檢測(cè)到這種微小的放電，又要提高系統(tǒng)的抗干擾能力，排除外界原因，找到電纜缺陷。為此，我們從以下三個(gè)干擾可能到來的方面進(jìn)行了大量細(xì)致的工作。
對(duì)于局放系統(tǒng)的接地,我們要求是單獨(dú)接地,不能和工廠的配電網(wǎng),車間的接地網(wǎng)連接在一起。在我們國(guó)內(nèi)的電纜廠里,有許多大功率的用電設(shè)備,如交聯(lián)機(jī)、擠塑機(jī)、拉絲機(jī)、框絞機(jī)等等,它們大多采用大功率的交、直流馬達(dá),調(diào)節(jié)導(dǎo)通角的可控硅等高噪音、高干擾的電器設(shè)備,這些設(shè)備的零線、地線、外殼接地等經(jīng)常含混不清，造成車間的地網(wǎng)上有太多的干擾。如果我們局放系統(tǒng)的接地與之接在一起，干擾將很容易地通過地線進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)。因此，我們的局放測(cè)量系統(tǒng)都必須有自己的、單獨(dú)的接地系統(tǒng)，這一接地系統(tǒng)一般采用直徑25—50毫米的紫銅棒，1—3根構(gòu)成，根據(jù)不同的土質(zhì)及地下水位的情況，深入地下10—20米，接地電阻要求小于1Ω，或小于工廠配電間的接地電阻。
眾所周之，大地是不良導(dǎo)體，但它也可以傳輸各種干擾，但其傳輸能力隨天氣的變化而改變，在天氣比較潮濕的日子里，大地的導(dǎo)電性能好一些，其傳輸能力強(qiáng)一些，即干擾大一些。相反，在天氣干燥的時(shí)候，由大地傳入的干擾就要小得多。為了解決這個(gè)問題，我們所有的局放測(cè)試設(shè)備均座落在一個(gè)絕緣材料隔離的地坪上，除了專用的接地棒之外，系統(tǒng)設(shè)備沒有其它任何與車間大地相連接的通路。系統(tǒng)內(nèi)部各設(shè)備的接地也必須遵循單點(diǎn)接地的原則，不能有循環(huán)的接地線。
在進(jìn)行半成品試驗(yàn)時(shí)，由于大多數(shù)廠家均采用鐵制電纜盤，而半成品又沒有外護(hù)套，因此進(jìn)行半成品試驗(yàn)時(shí)，為防止循環(huán)接地，需將電纜盤墊起來，以減少接地回路引入的干擾。
隨著信息化的進(jìn)程,我們的廣播、電視通訊系統(tǒng)日益發(fā)達(dá),各種無線電信號(hào)鋪天蓋地，均可產(chǎn)生很大的空間干擾。在工廠各車間的大功率變頻電源、大功率可控硅電源，再加上工廠車間內(nèi)行車運(yùn)行的火花,電焊機(jī)工作的火花,因此，在電纜廠的車間內(nèi)，來自空間的干擾,也是非常嚴(yán)重的，而且被測(cè)試的電纜盤本身就是一個(gè)電感線圈形狀的天線，十分容易接收干擾。因此，局放測(cè)試工作若沒有屏蔽室來排除這些來自空間的干擾，是無法進(jìn)行局放測(cè)試的。
局放測(cè)試的屏蔽室，一般采用2—3mm的鋼板無縫焊接而成，要求在屏蔽室做好之后，未開電纜管的情況下，對(duì)10kHz—1MHz的干擾信號(hào)有60—120dB以上的衰減。
實(shí)際使用中，由于穿線電纜管的存在，最終的衰減性能可能會(huì)有所降低，會(huì)出現(xiàn)手機(jī)在屏蔽室內(nèi)可以接收信號(hào)的情況，這是由于手機(jī)的工作頻率在800MHz左右，只要屏蔽室有很小的縫隙（如電線管、門縫隙等）就可以讓手機(jī)信號(hào)通過，但由于800MHz已大大超出了局放測(cè)量頻率，因此，對(duì)局放測(cè)量影響不大。大家可用收音機(jī)的中波對(duì)屏蔽室的衰減效果進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試，一般在開門情況下，進(jìn)入屏蔽室兩米后，就收不到收音機(jī)的中波信號(hào)了，這就是為什么有的廠家可以開門做局放測(cè)試的原因，而對(duì)收音機(jī)的調(diào)頻信號(hào)，則基本沒有衰減作用。
上面講到的兩點(diǎn)，均屬于局放測(cè)試系統(tǒng)的前期準(zhǔn)備工程，只要在施工過程中注意滿足各項(xiàng)衰減、屏蔽、接地、隔離方面的指標(biāo)，基本可排除上述兩方面的干擾。
任何局放測(cè)試系統(tǒng)，均需使用工廠的動(dòng)力電源，而電纜廠大功率的設(shè)備很多，電源干擾情況也十分嚴(yán)重，因此我們?cè)陔娫捶矫婊ǖ木σ沧疃唷?
首先，整個(gè)局放系統(tǒng)的供電要求有一個(gè)獨(dú)立的供電電源，即直接從工廠的10kV（或35kV）進(jìn)線，在工廠配電站設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的10 kV/380V或（35kV/380V）的降低變壓器，與工廠其它的用電設(shè)備區(qū)分開來。
從配電站到試區(qū)，用一根長(zhǎng)度在200米左右的專用電纜連接起來。這根電纜采用3芯分相銅帶屏蔽，再加1芯電焊機(jī)線作為中線，外面再加裝鋼帶鎧裝，與分相銅帶屏蔽構(gòu)成電屏蔽和磁屏蔽。
進(jìn)入試區(qū)之后，電源首先進(jìn)入雙屏蔽隔離變壓器，在這個(gè)隔離變壓器的原邊線圈和副邊線圈之間，分別設(shè)有兩層靜電屏蔽層，以隔離來自電源的高頻干擾。
隔離變壓器之后的第二道防干擾措施是低壓濾波器，它采用雙π型回路對(duì)電源干擾進(jìn)行濾波。
系統(tǒng)最后是高壓濾波器，由三級(jí)電感和三級(jí)電容組成，主要濾去高壓電抗器產(chǎn)生的局放干擾。同時(shí)，最后一級(jí)電容又兼作局放信號(hào)耦合電容器使用，試驗(yàn)需要的局放、定位、電壓、峰標(biāo)、擊穿信號(hào)均從耦合電容器上耦合而得。
通過以上單獨(dú)接地、空間屏蔽、電源濾波等三個(gè)方面的努力，最終才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的背景噪音小于2pC的目標(biāo)，滿足交聯(lián)電纜的局放測(cè)試要求。
二、 技術(shù)指標(biāo)：
| 額定輸入 |
380V |
30kVA |
79A |
50Hz |
| 額定輸出 |
120kV |
1200kVA |
10A |
50Hz |
| 40kV |
800kVA |
20A |
50Hz |
- 品質(zhì)因素Ｑ（設(shè)計(jì)值）: /40
- 電壓測(cè)量誤差：≤±3％；
- 局部放電量測(cè)量誤差：≤±5%；
- 定位精度: ≤±2.5米或≤±1%電纜長(zhǎng)度；
- 系統(tǒng)設(shè)備空載運(yùn)行局放水平:PD≤2pC（100%額定電壓下）；
- 總諧波畸變:小于額定值的0.5％
- 負(fù)載周期: 在50％額定負(fù)載下，最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間為?1 小時(shí)
- 溫度范圍:0℃—40℃
- 最高海拔: ≤1000米
系統(tǒng)配置中，120kV抽頭設(shè)計(jì)可滿足35kV交聯(lián)電纜最大630mm2最長(zhǎng)1公里；40kV抽頭設(shè)計(jì)可滿足10kV交聯(lián)電纜最大630mm2最長(zhǎng)3公里按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12706-2002進(jìn)行出廠試驗(yàn)要求。
三、技術(shù)配置：
1. 控制臺(tái)KVTC-30
系統(tǒng)的所有控制功能均由控制臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，其主要功能如下：
- 勵(lì)磁電壓表,?高壓電壓表,高壓電流表,鐵芯間隙指示表；
- 高壓合分、電壓調(diào)節(jié)、諧振調(diào)整、高壓抽頭轉(zhuǎn)換、定時(shí)耐壓等功能；
- 電壓測(cè)量精度：±3%;
- 聯(lián)鎖保護(hù)功能,ARC擊穿保護(hù)功能；
- 零壓?jiǎn)?dòng)、自動(dòng)/手動(dòng)回零。
2. 接觸式調(diào)壓器 KVGS-30/0.38（內(nèi)裝LVF-80/0.38低壓濾波器一臺(tái)）
KVGS型接觸式調(diào)壓器在本系統(tǒng)中給勵(lì)磁變壓器提供從零起至額定值的可變交流輸入電壓，具有電壓波形畸變小，功率損耗低，效率高等優(yōu)點(diǎn)，并具有電動(dòng)調(diào)節(jié)，零電壓輸出，上下限位，零電位啟動(dòng)等功能。其技術(shù)參數(shù)如下：
| 額定輸入 |
380V |
30kVA |
79A |
50Hz |
| 額定輸出 |
0-420V |
30kVA |
71A |
50Hz |
冷卻方式：空氣自冷
3. 勵(lì)磁變壓器KVJLB-30/0.38
勵(lì)磁變壓器為串聯(lián)諧振回路提供激勵(lì)電壓，并將試驗(yàn)回路與電源回路隔離開來，其技術(shù)參數(shù)如下：
| 額定輸入 |
380V |
30kVA |
79A |
50Hz |
| 額定輸出 |
1000V |
30kVA |
20A |
50Hz |
| 3000V |
30kVA |
10A |
50Hz |
- 內(nèi)附3.0kV／1.0kV 電動(dòng)無放電轉(zhuǎn)換開關(guān)。
- 型式：油浸變壓器
- 冷卻方式：?油浸冷卻
4. 諧振電抗器KVDK-1200/120
KVTF-1200/120型諧振電抗器在本系統(tǒng)中作為主機(jī)，由它與負(fù)載電容構(gòu)成串聯(lián)諧振回路,當(dāng)電抗器的感抗與電纜的容抗相匹配時(shí),達(dá)到諧振狀態(tài)，產(chǎn)生系統(tǒng)高電壓輸出。電抗器設(shè)計(jì)采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片，精密滾珠絲桿傳動(dòng)，具有損耗低、品質(zhì)因數(shù)高、局放量小等優(yōu)點(diǎn)。其技術(shù)參數(shù)如下：
- 調(diào)諧范圍：?抽頭1:120kV?0.02mF—0.27mF；抽頭2: ?40kV?0.12mF—1.59mF
- 冷卻方式：?油浸自冷
- 內(nèi)附?120kV／70kV（或40kV）??電動(dòng)無放電轉(zhuǎn)換開關(guān)；
- 電抗器具有自耦升壓功能，可滿足短段電纜試品試驗(yàn)要求。
5.電纜和油杯終端
- 交聯(lián)電纜從外至內(nèi)，分別為外護(hù)套，鋼帶鎧裝，銅帶屏蔽，外半導(dǎo)體屏蔽，絕緣層，內(nèi)半導(dǎo)體屏蔽，和導(dǎo)體絞線。在進(jìn)行局放和耐壓試驗(yàn)前，需首先剝?nèi)ネ庾o(hù)套、鎧裝鋼帶和銅帶屏蔽層，再用專用工具剝?nèi)ネ獍雽?dǎo)體屏蔽層。
- 對(duì)于10kV的交聯(lián)電纜，外半導(dǎo)體屏蔽層的剝削長(zhǎng)度一般為150-200mm，對(duì)于35kV的交聯(lián)電纜，剝削長(zhǎng)度一般為500-700mm。銅帶屏蔽層的剝離長(zhǎng)度應(yīng)比剝削的外半導(dǎo)體屏蔽層長(zhǎng)100mm（不宜太長(zhǎng)），留在油杯終端外的鋼帶應(yīng)剪平，不能散落在油杯周圍，最好以鋼帶加以固定，以免引起尖端放電。外半導(dǎo)體屏蔽層剝削的切面根部要盡量光滑，不得有半導(dǎo)體尖端，絕緣表面不得有殘留的半導(dǎo)體痕跡，以免放電。
- 油杯中的試驗(yàn)用變壓器油，應(yīng)經(jīng)濾清、干燥處理，擊穿場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)在40kV以上，否則會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，也可采用氟里昂（F113）、硅油作為絕緣介質(zhì)。
- 試驗(yàn)電纜的兩端均應(yīng)置入油杯終端中，底部有許多銅針、將高壓引到電纜上的油杯叫近端油杯，相應(yīng)的，底部沒有銅針的油杯叫遠(yuǎn)端油杯。安裝近端油杯時(shí)，需將具有彈性的銅針用力向上推，以保證銅針和電纜導(dǎo)體線芯接觸良好；安裝遠(yuǎn)端油杯時(shí)，只需將試品電纜插入油杯內(nèi)部即可。注意，變壓器油（或其它絕緣介質(zhì)）應(yīng)將外半導(dǎo)體屏蔽層的切面根部完全蓋沒，以免根部放電。
- 對(duì)于35kV的交聯(lián)電纜，系統(tǒng)還配有一套應(yīng)力錐裝置，以改善根部電場(chǎng)。安裝時(shí)，在剝削完外半導(dǎo)體屏蔽層后，選擇合適口徑的應(yīng)力錐，套在外屏蔽層的切面根部，應(yīng)力錐的喇叭口應(yīng)超出外屏蔽層的切面根部約30mm，然后將應(yīng)力錐的接地引線引到油杯外，與電纜接地連接起來。
- 將油杯表面清潔干凈，將帶有快速接頭的高壓引線接到近端油杯上，即可進(jìn)行電纜試驗(yàn)。
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