淺談電力電纜交接試驗技巧及故障分析

王萌

摘 要：在油田地面工程建設(shè)中，電纜敷設(shè)是電氣工程施工的重要部分。施工現(xiàn)場電力電纜在完成敷設(shè)以后投入運(yùn)行之前，需要對絕緣性能進(jìn)行一系列的檢測試驗，這是判斷其能否投入運(yùn)行、預(yù)防絕緣損壞及保證安全可靠運(yùn)行的重要措施。試驗過程要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)程，并且要認(rèn)真分析、綜合判斷試驗結(jié)果，否則就會造成工期延誤及人力物力的浪費(fèi)。本文根據(jù)電力電纜交接試驗標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合電氣安裝工程中的現(xiàn)場經(jīng)驗，總結(jié)了操作技巧及注意事項，對異常結(jié)果進(jìn)行分析并采取有效應(yīng)對措施，通過在國際工程中的應(yīng)用，提高施工效率，提供了可借鑒的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：交接試驗；絕緣電阻；耐壓；異常分析

1、前言

電力電纜敷設(shè)完成后必須進(jìn)行交接試驗并定期進(jìn)行預(yù)防性試驗，以便及時發(fā)現(xiàn)這些絕緣缺陷，采取有效的預(yù)防或補(bǔ)救措施排除故障，以減少設(shè)備損壞、人員傷害和停電事故的幾率，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。電力電纜預(yù)防性試驗分兩大類方法：一類是在較低電壓下或用其它不損傷絕緣的方法測量絕緣的各種特性，叫非破壞性試驗。非破壞性試驗包括絕緣電阻等測試。另一類是對電力電纜絕緣進(jìn)行耐受試驗，檢驗絕緣耐受這類電壓的能力，叫破壞性試驗，也稱做耐壓試驗。

2、電纜的試驗項目。施工當(dāng)中涉及到的電纜試驗包括兩種試驗：工廠試驗和現(xiàn)場試驗。工廠試驗又分為型式試驗（材質(zhì)、導(dǎo)電性、電阻率、熱性能等）、出廠試驗和抽樣試驗（特定情況下要求）；現(xiàn)場試驗分為竣工試驗（電纜線路安裝完后的試驗，又稱驗收試驗或交接試驗）和預(yù)防性試驗（檢查運(yùn)行中電纜及其附件質(zhì)量變化的試驗，又稱維護(hù)性試驗）。根據(jù)GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求，常用的聚氯乙烯或交聯(lián)電力電纜的試驗項目主要包括以下幾部分：（1）絕緣電阻測量；（2）交流耐壓試驗；（3）檢查電纜線路的相位；

3、常用的聚氯乙烯或交聯(lián)電力電纜的交接試驗

3.1絕緣電阻的測量。電力電纜絕緣電阻的測量是指測量電力電纜芯線對地和外皮以及電纜芯線之間的絕緣電阻；測量絕緣電阻時按規(guī)范要求選用絕緣搖表搖測60s測得的數(shù)值為該試品的絕緣電阻值。當(dāng)被試品中存在貫穿的集中性缺陷時，絕緣電阻將明顯偏低或指針來回擺動甚至于歸零。0.6/1kV電纜應(yīng)選用1000V兆歐表，0.6/1kV以上電纜應(yīng)選用2500V兆歐表，6/6kV及以上電纜也可用5000V兆歐表。電纜的絕緣電阻值是隨著電纜所處環(huán)境的溫度變化而變化的，在判斷絕緣電阻測試結(jié)果時應(yīng)將不同溫度時的絕緣電阻值換算為20℃時的值。換算式為： R20℃ = RtKt式中 R20℃——換算到20℃時的絕緣電阻值，ΜΩ；Rt——溫度為t時實測的絕緣電阻值，ΜΩ；Kt—— 溫度換算系數(shù)。

3.1.1 測量電力電纜絕緣電阻時注意事項：1）測試前被試品的電源及對外的連線應(yīng)全部拆除，并且測量前后都要充分放電，放電操作應(yīng)采用絕緣工具，防止電擊傷人；2）測試時，應(yīng)待兆歐表指針穩(wěn)定后再接上被試品，兆歐表指針逐漸上升，待指針讀數(shù)穩(wěn)定后，開始讀數(shù)。3）兆歐表搖動時要轉(zhuǎn)速均勻，一般保持在120轉(zhuǎn)/min，不得忽快忽慢，4）測量完應(yīng)先斷開連線再停止搖動，以免電纜電容對搖表反充電損壞表針；5）應(yīng)在纜芯端部絕緣上或套管端部裝屏蔽環(huán)并接往兆歐表的屏蔽端子；6）兆歐表的線路端與接地端引出線應(yīng)盡量分開。7）記錄測量時的溫度和濕度，以便進(jìn)行校正。在濕度較大的條件下測量時，必須加屏蔽。

3.2交流耐壓試驗

3.2.1試驗要求。耐壓試驗的方法分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗，在GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了橡塑絕緣電力電纜應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗，當(dāng)不具備條件時，額定電壓U0/U為18/30kV及以下電纜，允許用直流耐壓試驗及泄漏電流測量代替交流耐壓試驗；

3.2.2耐壓試驗的現(xiàn)場操作.在施工現(xiàn)場耐壓試驗的原理圖如下圖所示。它通常由變壓器、調(diào)壓器、硅堆（整流用）、過流保護(hù)裝置、電壓表和微安表等組成。目前，整流用硅堆大部分在變壓器套管內(nèi)構(gòu)成便攜式交直流兩用變壓器，體積小、重量輕、攜帶方便。

交流耐壓試驗原理圖

3.2.3耐壓試驗操作中為防止出現(xiàn)異常的注意事項

1）試驗過程中應(yīng)用安全警示帶將試驗區(qū)域隔離，被試電纜的兩個端頭附近應(yīng)有安全措施，以防有人靠近。被試電纜與非被試設(shè)備保持足夠距離。2）在試驗前應(yīng)將電纜先行放電；試驗時被試電纜導(dǎo)體接高壓，屏蔽接地，若為三芯分相屏蔽電纜，另兩相芯線導(dǎo)體和屏蔽都應(yīng)接地。在實驗設(shè)備送電合閘前，調(diào)壓器應(yīng)調(diào)在最低位置，發(fā)出正確信號后再合閘，緩慢升壓，升壓速度應(yīng)限制在2KV/S。3）每次試驗完畢并將調(diào)壓器回零位及電源切斷后，必須利用放電棒將電纜放電，并經(jīng)限流電阻對地放電，該電阻約為每千伏200-500Ω，約1min后短接放電電阻，直接對地再放電持續(xù)時間約3～5min。根據(jù)開始放電時的火花及聲響大小，可以大概了解電纜情況，一般絕緣良好而電容較大的電纜，其放電火花及聲響特別大，放電時應(yīng)注意防止振傷耳膜。4）一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設(shè)備。5）諧振試驗裝置需由有資質(zhì)的高壓試驗專業(yè)人員使用，使用前試驗人員應(yīng)熟悉使用說明書，并經(jīng)反復(fù)操作試用。6）試驗人員嚴(yán)格按諧振裝置使用說明書、國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗操作。7）串聯(lián)諧振試驗裝置是利用諧振電抗器與被試品諧振產(chǎn)生高電壓的，能不能產(chǎn)生高電壓主要是看試品與諧振電抗器是否諧振。8）串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)的勵磁變壓器有特定的電壓和電流要求，在選用代替品時，一定要考慮電壓和電流。

3.2.4耐壓試驗中異常情況分析。異常情況1：試驗中升壓過程中，電流表的指針突然發(fā)生大幅度擺動，其可能是試驗回路（包括試品）絕緣不良出現(xiàn)局部閃絡(luò)放電或內(nèi)部斷續(xù)性放電引起；此時應(yīng)空載測試以便排除被試物以外因素。異常情況2：試驗中升壓未達(dá)到規(guī)定值時，耐壓裝置保護(hù)跳閘，其可能是耐壓裝置容量或電源容量不能滿足被試物容量要求造成的，也可能是被試物絕緣缺陷造成的。異常情況3：電流表指針?biāo)甘镜臄?shù)值隨著時間的變化，如果有逐漸下降的現(xiàn)象，可能是充電電流減小或被試品表面絕緣電阻上升引起；如果有逐漸上升的現(xiàn)象，可能是被試品的絕緣老化引起；異常情況4：若空載升壓過程正常，接入被試物后無法升壓，其可能是被試物被試端與接地端短接或絕緣嚴(yán)重缺陷造成的。異常情況5：在升壓過程中，被試物放電聲如果是哧，或者悶響聲，電流表的指示迅速超過最大偏轉(zhuǎn)指示，其可能是電纜表面絕緣的爬電引起的。如果是炒豆聲，電流表指示卻很穩(wěn)定，這可能是懸浮的金屬件對地的放電。異常情況6：若因空氣的濕度或被試品表面臟污等因素影響，造成電纜外表面滑閃放電，不應(yīng)視為被試品不合格，應(yīng)將電纜表面清潔干凈后，再行試驗判斷是否合格。

3.3電纜相位的檢查。電纜的交接試驗另一項重要內(nèi)容是檢查電纜線路的兩端相位是否一致并且應(yīng)該與電網(wǎng)的相位相符合。將電纜一端三相線芯分別單獨接地，在電纜的另一端用萬用表歐姆檔對地測量電纜線芯的電阻值。

4、實例分析

（1）下表中的數(shù)據(jù)為乍得Ronier油田2號集油站進(jìn)線高壓電纜的試驗數(shù)據(jù)。該組數(shù)據(jù)可看出該電纜的絕緣電阻在耐壓前比較大，泄漏電流值隨試驗電壓的上升成正比增加的趨勢，在額定試驗電壓下15分鐘后的泄漏電流有下降的趨勢，得出結(jié)論該電纜是合格的。（2）下表中的數(shù)據(jù)為乍得Ronier油田Ronier6號井口進(jìn)線高壓電纜的試驗數(shù)據(jù)。該組可以看出電纜的絕緣電阻在耐壓前比較大，但泄漏電流隨試驗電壓升高急劇上升，在確認(rèn)試驗設(shè)備和回路正確無誤的情況下，該電纜存在某種缺陷。經(jīng)詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)該電纜中部絕緣存在外力損傷，絕緣補(bǔ)強(qiáng)后達(dá)到試驗要求。（3）數(shù)據(jù)可看出電纜的絕緣電阻在耐壓前，A相絕緣電阻偏低，經(jīng)過詳細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)該電纜在工藝管線交叉處受到機(jī)械損傷，對該處損傷進(jìn)行絕緣熱縮補(bǔ)強(qiáng)后達(dá)到試驗要求。

5、結(jié)束語

綜上所述，在生產(chǎn)施工當(dāng)中電力電纜的交接試驗是非常重要的的環(huán)節(jié)，必須恪守規(guī)程、注重技巧、認(rèn)真分析、綜合判斷。試驗記錄要做到詳盡準(zhǔn)確，并作為質(zhì)量保證資料的一部分進(jìn)入交工檔案，作為以后維護(hù)性試驗時的原始資料。

參考文獻(xiàn)：

1、GB50150-91《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》及條文說明

2、GB50217-2007《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》及條文說明