Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Допустимые токи утечки для кабелей при испытаниях

Силовые кабели

Силовые кабели состоят из следующих основных компонентов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо основных элементов в конструкцию силовых кабелей могут входить экраны и заполнители. Токопроводящие жилы кабеля выполняются из меди или алюминия. Для того чтобы обеспечить гибкость в кабелях с большим сечением жилы скручиваются из отдельных проволок меньшего сечения. Секторная форма жилы обеспечивает более полное использование объема под металлической оболочкой. Номинальное сечение жил- от 0,1 мм до 240 мм.

Бумажно-масляная изоляция состоит из двух частей: изоляции жил и поясной изоляции. Изоляция состоит из лент кабельной бумаги толщиной 0,12 мм и шириной около 15 мм, накладываемых с зазором 0,2-0,3 мм таким образом, чтобы очередной слой перекрывал зазоры предыдущего. Например, у кабеля 6 кВ изоляция жил имеет 18-20, а поясная 7-8 лент. Для придания кабелю жесткой округлой формы перед наложением металлической защитной оболочки используются бумажные заполнители. Бумажная изоляция под вакуумом пропитывается маслоканифолевым составом. Добавление канифоли в нефтяное масло приводит к существенному увеличению вязкости пропитывающего состава, благодаря чему пропиточная масса в условиях нормальной эксплуатации не вытекает через концевые разделки кабеля. Кроме того, присутствие канифоли увеличивает стойкость масла против окисления. Согласно действующего ГОСТа 18410-73 , толщина указанных частей изоляции следующая:

Таблица – Толщина частей изоляции кабелей

Номинальное напряжение кабеля, кВ

Толщина изоляции жилы, мм

Толщина поясной изоляции, мм

В кабельной изоляции причинами снижения электрической прочности в процессе длительного приложения напряжения (старение изоляции) являются частичные разряды и воздействие повышенных температур.

В изоляции кабелей с вязкой пропиткой в процессе эксплуатации возможно образование пустот вследствие неизбежных многократных циклов нагрева и охлаждения (теплового дыхания). При нагреве наиболее сильно расширяется маслоканифольный компаунд, что приводит к распиранию металлической оболочки, обладающей значительно меньшим температурным коэффициентом объемного расширения. При последующем остывании кабеля вследствие большой остаточной деформации металлической оболочки в толще изоляции образуются места с пониженным содержанием пропитывающего состава. Так как охлаждение кабеля идет от оболочки к жиле, то у последней, т.е. в местах с наибольшей напряженностью электрического поля, могут образовываться пустоты.

Электрическая прочность неповрежденной изоляции кабеля с номинальным напряжением 6 кВ составляет 200 — 250 кВ. Испытательное постоянное напряжение составляет 36 — 40 кВ. Поэтому повреждаются в подавляющем большинстве случаев явно дефектные места, причем протяженность дефектного участка измеряется долями миллиметра или реже миллиметрами. Первоначальный пробой кабельной изоляции редко носит характер радиального, т.е. проходящего по кратчайшему пути между жилой или оболочкой (или между жилами). Поскольку электрическое поле кабеля имеет как радиальную, так и тангенциальную составляющие, путь пробоя обычно существенно длиннее кратчайшего расстояния между электродами. При пробое за счет тепловой энергии происходит разложение пропитывающего состава, сопровождающееся газовыделением. Это, с одной стороны, разгоняет пропиточный состав с трассы пробоя, снижая электрическую прочность, с другой стороны, поднимает давление в образующихся полостях, повышая электрическую прочность. После пробоя давление снижается и полость стремится заполниться пропитывающим составом. Вследствие этого повторный пробой происходит обычно при напряжении несколько более низком, чем первый. При жирной пропитке напряжение пробоя может даже немного повыситься. Движение частиц массы способствует также некоторому перемещению трассы пробоя. Многократное повторение пробоев приводит к образованию более или менее устойчивого разрядного канала. При достаточно длительном повторении пробоев разложение пропиточного состава вблизи разрядного канала приводит к осушению прилежащей к нему области, что способствует возникновению обугливания стенок канала. Дальнейшее обугливание приводит к прекращению разрядов и образованию более или менее устойчивого проводящего мостика.

Основным методом испытания изоляции кабельных линий является кратковременное приложение повышенного постоянного напряжения отрицательной полярности (при подавляющем большинстве дефектов кабельной изоляции пробивное напряжение на отрицательной полярности на 5-15 % ниже, чем при положительной).

Постоянное испытательное напряжение оказывает существенно меньшее воздействие на неповрежденную изоляцию по сравнению с переменным, т.к при этом потери мощности в изоляции малы и не способствуют развитию теплового пробоя и весьма мала интенсивность частичных разрядов.

Следует отметить, что испытание постоянным напряжением проверяется отсутствие в изоляции грубых дефектов, но не проводится прямая проверка кратковременной электрической прочности и способности выдерживать внутренние перенапряжения.

Проверка состояния изоляции силовых кабелей производится в соответствии с требованиями Норм

Измеряется сопротивление изоляции для каждой жилы по отношению к двум другим заземленным мегаомметром 2500В до и после испытания повышенным выпрямленным напряжением.

Таблица 31 – Значения сопротивления изоляции кабелей

Высоковольтные испытания кабелей перед вводом в эксплуатацию

Практически на любом промышленном объекте используются силовые высоковольтные кабели. После того, как электромонтажная организация выполнила электромонтажные работы по прокладке кабеля, необходимо произвести электроизмерения. Это делается для того, чтобы убедиться в качестве электромонтажа и целостности кабеля перед вводом в эксплуатацию. Тем более, там, где используются высокие напряжения, внешне на первый взгляд, все может выглядеть нормально, а в результате торжество пуска электрооборудования в работу может омрачиться сработавшей на короткое замыкание защитой. И хорошо если не пострадают люди или оборудование.

Читать еще:  Для led ленты выключатель с подсветкой

Работу по испытанию кабеля выполняет электротехническая лаборатория, прошедшая аттестацию и имеющая действующее зарегистрированное свидетельство на право выполнения высоковольтных испытаний и электроизмерений. Аттестованные специалисты электролаборатории проводят следующие работы:
1. Визуальный осмотр вновь проложенной кабельной линии, во всяком случае, по возможности, видимой ее части;
2. Визуальный осмотр качества выполнения концевых муфт и разделок;
3. После проведения первых двух пунктов специалисты электролаборатории собирают испытательную схему для измерения кабеля высоким выпрямленным напряжением.

Источником высокого напряжения является установка, состоящая из двух блоков – высоковольтного трансформатора и блока управления (АИД-70М) или аналоги.

Подобное разделение обеспечивает безопасность проведения высоковольтных испытаний по сравнению с устаревшими испытательными установками (АИИ-70) в которых все собралось в одном блоке.

Перед и после проведением испытаний кабеля высоким напряжением определяется сопротивление изоляции кабеля при помощи мегаомметра. Величина напряжения мегаомметра выбирается 2500 В. При испытаниях кабелей от 2-500 кВ, сопротивление изоляции не нормируется. По ходу испытаний все показания записываются в журнал для дальнейшего занесения в протокол испытаний. Высокое напряжение подается на кабель поочередно, на каждую фазу с замыканием между собой и на «землю» двух других. При этом необходимо проверить наличие связи заземляющего поводка кабеля с металлоконструкциями, используемыми в качестве заземления. Испытательное напряжение подается согласно таблице

и составляет 10 мин. на каждую фазу соответственно. Время отсчета фиксируется с того момента, как подано полное испытательное напряжение. Во время испытания важно контролировать токи утечки. Их значение и допустимые значения коэффициента асимметрии не должны превышать величин указанных в таблице:

По окончании времени испытания напряжение плавно сбрасывается и на кабель накладывается заземление для исключения взаимодействия «испытателя» с остаточным напряжением.
Важно! На всё время испытания и электроизмерений доступ ко второму концу кабеля должен быть ограничен соответствующими плакатами. Так же обязательно присутствие наблюдающего.
Так же необходимо помнить, что эта работа должна проводиться только после оформления всех организационно-технических мероприятий и с соблюдением требований по безопасному проведению электроизмерительных работ.

Прочая и полезная информация

Читайте также:

  • Сотрудник энергонадзора обязал нас вызвать электроизмерительную лабораторию и провести замеры сопротивления изоляции вводного (питающего) кабеля. Вправе ли специалист энергонадзора требовать от нас выполнения вышеперечисленных электроизмерений?

2 Комментария(-ев) на ”Высоковольтные испытания кабелей перед вводом в эксплуатацию”

Производятся ли испытания высоковольтного кабеля на барабане перед прокладкой?

Здравствуйте, Сергей!
Ваш вопрос перенаправлен на Электротехнический Форум «ЭлектроАС». Вы можете зарегистрироваться на форуме и более подробно обсудить «Производятся ли испытания кабеля перед прокладкой?» с участниками форума.

Нормы испытаний силовых кабельных линий

Нормы испытаний силовых кабельных линий. К, Т, М — производятся в сроки, устанавливаемые системой ППР

3.1. Определение целостности жил и фазировки.

Все жилы должны быть целыми и сфазиро- ванными.

Производится после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля.

3.2. Измерение сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции силовых кабелей напряжением до 1000В должно быть не ниже 0,5 МОм. У силовых кабелей напряжением выше 1000В сопротивление изоляции не нормируется.

Производится мегаомметром на напряжение 2500 В в течение 1 мин.
Периодичность испытания кабелей

3.3. Испытание повышенным выпрямленным напряжением.

Испытательные напряжения принимаются в соответствии с табл. 8 с учетом местных условий работы силовых кабельных линий. Длительность приложения испытательного напряжения:
для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией при приемо-сдаточных испытаниях -10 мин., а в процессе эксплуатации — 5 мин.;
кабелей на напряжение 3 -10 кВ с резиновой изоляцией — 5 мин.; Допустимые токи утечки и значения коэффициента несимметрии при измерении тока утечки приведены в табл. 11 (Приложение 3.1).ПТЭЭП Могут не

на напряжение до 35 кВ — 1 раз в год в течение первых 5 лет эксплуатации, а в дальнейшем: 1 раз в 2 года для кабельных линий,
у которых в течение первых 5 лет не наблюдалось пробоев при испытаниях и в эксплуатации 1 раз
в год, если в этот период отмечались пробои изоляции; 1 раз в 3 года для кабельных линий на закрытых территориях (подстанции, заводы и др.);

проводиться испытания: двух параллельных кабелей длиной до 60 м, которые являются выводами линии из ТП и РП; кабелей со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых удельное число пробоев составляет более 30 на 100 кмВ год; кабелей, подлежащих выводу из эксплуатации в ближайшие 5 лет. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1000В испытаниям повышенным выпрямленным напряжением не подвергаются.

во время ремонтов оборудования для кабелей, присоединенных к агрегатам, и кабельных перемычек напряжением 6-10 кВ между сборными шинами и трансформаторами в распределительных устройствах.. Рекомендуется производить измерение сопротивления изоляции кабелей на напряжение выше 1000 В до и после испытания повышенным напряжением.

3.4. Контроль степени осушения вертикальных участков.

Разность нагрева отдельных точек при токах, близких к номинальным, должна быть не более 3 град.С. Контроль осушения можно производить также путем снятия кривых tgдельта = f(u) на вертикальных участках.

Производится на кабелях 20 — 35 кВ с пропитанной вязким составом бумажной изоляцией по решению технического руководителя потребителя путем измерения и сопоставления температур нагрева оболочки в разных точках вертикального участка.

Читать еще:  Как убрать светодиодную подсветку с выключателями

3.5. Контроль заземлений.

Производится в соответствии с указаниями раздела 18.

Производится у металлических концевых муфт и заделок кабелей напряжением выше 1000 В.

3.6. Измерение токораспределе- ния по одножильным кабелям.

Неравномерность распределения токов на кабелях должна быть не более 10% (особенно если это приводит к перегрузке отдельных фаз).

3.7. Проверка антикоррозийных защит.

При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии. Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями государственных стандартов. Сроки проведения измерений блуждающих токов в земле определяются руководителем потребителя, но не реже 1 раза в три года.

Проверяется работа антикоррозийных защит для: кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Ом х м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм 2 ; кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Ом х м) при любой среднесуточной плотности тока в землю; кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами; стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий.

3.8. Измерение
температуры
кабелей.

Температура кабелей должна быть не выше допустимых значений.

Производится по местным инструкциям на участках трассы, где имеется опасность перегрева кабелей.

3.9. Испытание пластмассовой оболочки (шланга) повышенным выпрямленным напряжением.

Испытательное напряжение 10 кВ прикладывается между металлической оболочкой (экраном) и землей, длительность приложения испытательного напряжения — 1 мин.

Испытание проводится через 1 год после ввода в эксплуатацию и затем 1 раз в 3 года.

Периодичность испытаний в процессе эксплуатации

Кабели на напряжение 2-35 кВ:

а) 1 раз в год — для кабельных линий в течение первых 2 лет после ввода в эксплуатацию, а в дальнейшем:

— 1 раз в 2 года — для кабельных линий, у которых в течение первых 2 лет не наблюдалось аварийных пробоев и пробоев при профилактических испытаниях, и 1 раз в год для кабельных линий, на трассах которых производились строительные и ремонтные работы и на которых систематически происходят аварийные пробои изоляции;

— 1 раз в 3 года — для кабельных линий на закрытых территориях (подстанции, заводы и др.);

— во время капитальных ремонтов оборудования для кабельных линий, присоединенных к агрегатам, и кабельных перемычек 6-10 кВ между сборными шинами и трансформаторами в ТП и РП;

б) допускается не проводить испытание:

— для кабельных линий длиной до 100 м, которые являются выводами из РУ и ТП на воздушные линии и состоят из двух параллельных кабелей;

— для кабельных линий со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых удельное число отказов из-за электрического пробоя составляет 30 и более отказов на 100 км в год;

— для кабельных линий, подлежащих реконструкции или выводу из работы в ближайшие 5 лет;

в) допускается распоряжением технического руководителя энергопредприятия устанавливать другие значения периодичности испытаний и испытательных напряжений:

— для питающих кабельных линий со сроком эксплуатации более 15 лет при числе соединительных муфт более 10 на 1 км длины;

— для кабельных линий на напряжение 6-10 кВ со сроком эксплуатации более 15 лет, на которых смонтированы концевые заделки только типов КВВ и КВБ и соединительные муфты местного изготовления, при значении испытательного напряжения не менее 4Uном и периодичности не реже 1 раза в 5 лет;

— для кабельных линий на напряжение 20-35 кВ в течение первых 15 лет испытательное напряжение должно составлять 5Uном, а в дальнейшем 4Uном.

Кабели на напряжение 110-500 кВ:

— через 3 года после ввода в эксплуатацию и в последующем 1 раз в 5 лет.

Кабели на напряжение 3-10 кВ с резиновой изоляцией:

а) в стационарных установках — 1 раз в год;

б) в сезонных установках — перед наступлением сезона;

в) после капитального ремонта агрегата, к которому присоединен кабель.

Испытательное выпрямленное напряжение, кВ, для силовых кабелей

Категория испытанияКабели с бумажной изоляцией на напряжение, кВ
до 1
П
К2,510-1715-25
М10-1715-25
Категория испытанияКабели с пластмассовой изоляцией на напряжение, кВКабели с резиновой изоляцией на напряжение, кВ
0.66*1*
П3,55,0
К2,57,5
М7,56**12**20**

* Испытание выпрямленным напряжением одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (экранов), проложенных на воздухе, не производится.

** После ремонтов, не связанных с перемонтажом кабеля, изоляция проверяется мегаомметром на напряжение 2500 В, а испытание повышенным выпрямленным напряжением не производится.

Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей

Кабели напряжением, кВИспытательное напряжение, кВДопустимые значения токов утечки, мАДопустимые значения коэффициента асимметрии, (Imax/Imin)
0,2
0,3
0,5
0,5
1,5
1,8
2,0
2,5
Не нормируетсяНе нормируется
То жеТо же
»»
»»
»»
Читать еще:  Световой источник тока примеры

П, К. Определение целостности жил кабелей и фазировка кабельных линий

Производится в эксплуатации после окончания монтажа, перемонтажа муфт или отсоединения жил кабеля.

П. Определение сопротивления жил кабеля

Производится для линий на напряжение 20 кВ и выше.

Сопротивление жил кабелей постоянному току, приведенное к удельному значению (на 1 мм 2 сечения, 1 м длины, при температуре 20 °С), должно быть не более 0,01793 Ом для медной и 0,0294 Ом для алюминиевой жил. Измеренное сопротивление (приведенное к удельному значению) может отличаться от указанных значений не более чем на 5 %.

П. Определение электрической рабочей емкости кабелей

Определение производится для линий на напряжение 20 кВ и выше. Измеренная емкость, приведенная к удельному значению (на 1 м длины), должна отличаться от значений при заводских испытаниях не более чем на 5 %.

М. Контроль степени осушения вертикальных участков

Контроль степени осушения вертикальных участков производится по решению технического руководителя энергопредприятия.

Контроль производится для кабелей с пропитанной вязким составом бумажной изоляцией на напряжение 20-35 кВ путем измерения и сопоставления нагрева металлических оболочек в разных точках вертикального участка линии. Разность в нагреве отдельных точек при токах, близких к номинальным, не должна быть более 2-3 °С.

П, К. Измерение токораспределения по одножильным кабелям

Неравномерность распределения токов по токопроводящим жилам и оболочкам (экранам) кабелей не должна быть более 10 %.

П, М. Проверка антикоррозионных защит

При приемке линий в эксплуатацию и в процессе эксплуатации проверяется работа антикоррозионных защит для:

— кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Ом/м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм 2 ;

— кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Ом/м), при любой среднесуточной плотности тока в землю;

— кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами;

— стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий.

При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с Руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии.

Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89.

Сроки проведения измерений блуждающих токов в земле (М) определяются техническим руководителем энергопредприятия, но не реже 1 раза в 3 года.

П, К, М. Определение характеристик масла и изоляционной жидкости

Определение производится для всех элементов маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ и для концевых муфт (вводов в трансформаторы и КРУЭ) кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 110 кВ.

Пробы масел марок С-220, 5-РА, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС должны удовлетворять требованиям норм табл. 29.3 и 29.4.

Испытание проб масла и изоляционной жидкости производят при вводе в эксплуатацию, через 1 год, затем через 3 года и в последующем 1 раз в 6 лет. Если значения электрической прочности и степени дегазации масла МН-4 соответствуют нормам, а значения tg δ, измеренные по методике ГОСТ 6581-75, превышают указанные в табл. 29.4, пробу масла дополнительно выдерживают при температуре 100 °С в течение 2 ч, периодически измеряя tg δ. При уменьшении значения tg δ проба масла выдерживается при температуре 100 °С до получения установившегося значения, которое принимается за контрольное значение.

Допускается для МНКЛ низкого давления производить отбор проб масла из коллектора, а при неудовлетворительных результатах из баков давления.

Нормы на показатели качества масел марок С-220, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС

Показатель качества маслаДля вновь вводимой линииВ эксплуатации
С-220, 5РАМН-3, МН-4ПМСС-220, 5РАМН-3, МН-4ПМС
Пробивное напряжение в стандартном сосуде, кВ, не менее42,542,5
Степень дегазации (растворенный газ), %, не более0,51,00,51,0

Примечание.Испытания масел, не указанных в табл. 29.3, производить в соответствии с требованиями изготовителя.

Тангенс угла диэлектрических потерь масла и изоляционной жидкости (при 100 °С), %, не более, для кабелей на напряжение, кВ

Срок работы кабельных линий150-220330-500
При вводе в работу0,5/0,8*0,5/0,8*0,5/-
В эксплуатации в течение:
первых 10 лет3,02,02,0
более 10 до 20 лет5,03,0
свыше 20 лет5,05,0

* В числителе указано значение для масел марок С-220 и 5-РА, в знаменателе — для МН-3, МН-4 и ПМС.

П, К, М. Определение объема нерастворенного газа (пропиточное испытание)

Испытание производится для маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ.

Содержание нерастворенного газа в изоляции должно быть не более 0,1 %. Периодичность — в соответствии с п. 29.9.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector