Equipos de prueba y métodos de prueba de voltaje soportado de cable de alto voltaje de 10 kv

Para cables aislados de polietileno reticulado (XLPE) de 10 kV, tanto a nivel internacional como nacional, generalmente se recomienda utilizar un sistema de prueba de voltaje soportado de CA de resonancia en serie de frecuencia variable-como principal equipo de prueba preventiva. Ha reemplazado en gran medida la prueba tradicional de tensión soportada de CC.
El equipo básico incluye:
Gabinete de potencia de conversión de frecuencia:
Función: Convierte la fuente de alimentación de frecuencia industrial de 380 V en una fuente de alimentación monofásica-con frecuencia ajustable (normalmente entre 30 y 300 Hz) y voltaje ajustable.
Característica: Es el núcleo de control de todo el sistema y presenta funciones como aumento de voltaje, temporización y protección.
Transformador de excitación:
Función: aumenta el voltaje de salida de la fuente de alimentación de frecuencia-variable para proporcionar energía al circuito resonante.
Inductores (uno o más):
Función: Componente central, que forma un circuito resonante en serie con la capacitancia del cable de prueba.
Selección: según la longitud (capacitancia) del cable y el voltaje de prueba, seleccione el modo de combinación (serie o paralelo) del reactor para cumplir con las condiciones de resonancia.
Divisor de voltaje capacitivo:
Función: Se utiliza para medir con precisión el alto voltaje aplicado al cable durante la prueba y también sirve como condensador de compensación del circuito resonante.
Característica: Su precisión de medición es mucho mayor que la obtenida mediante el método de conversión utilizando el lado de bajo-voltaje del transformador.
Equipo de prueba de tensión soportada de CA de cable
Condensador de compensación (opcional):
Función: Si el cable es corto y la capacitancia es demasiado pequeña, lo que dificulta cumplir las condiciones de resonancia, este capacitor se puede usar para compensación en paralelo.
Líneas y accesorios de conexión de alto voltaje-:
Incluyendo cables dedicados para la conexión de equipos y cables, así como bolas de ecualización, etc.
¿Por qué utilizar tensión soportada de CA en lugar de tensión soportada de CC?
La distribución de los campos eléctricos es diferente: bajo tensión de corriente continua, la intensidad del campo eléctrico se distribuye según la resistencia de aislamiento; bajo tensión de corriente alterna, se distribuye según la capacitancia. Este último está más acorde con las condiciones reales de funcionamiento del cable.
Las desventajas de las pruebas de CC: La prueba de tensión soportada de CC provocará un efecto de carga espacial en el aislamiento de los cables XLPE, lo que probablemente causará daños irreversibles al aislamiento y puede enmascarar defectos de aislamiento existentes. Además, puede provocar averías incluso después de completar la prueba y poner el cable en funcionamiento.
Detección eficaz de defectos: las pruebas de tensión soportada de CA pueden identificar de forma más eficaz defectos concentrados en los accesorios de los cables, como espacios de aire en terminaciones y uniones intermedias, y daños por humedad en el aislamiento.
Método de prueba (tomando como ejemplo el método de resonancia en serie de frecuencia variable)
Preparación antes del experimento:
Medidas de seguridad: obtenga permisos de trabajo, confirme que los cables estén sin-energía, se hayan realizado pruebas de electricidad y estén conectados a tierra. Instale barreras de seguridad en el área de prueba y asigne personal dedicado para la supervisión.
Inspección del aislamiento del cable: Primero, use un óhmetro (2500 V o 5000 V) para medir la resistencia de aislamiento principal de cada fase del cable y la resistencia de aislamiento de la funda exterior y el revestimiento interior. Asegúrese de que cumplan con los requisitos antes de realizar la prueba de tensión soportada.
Conexión:
Conecte un cable central de fase del cable de prueba al terminal de salida de alto-voltaje y conecte a tierra el cable central de fase no-probado, la capa protectora metálica (o cubierta metálica) y la armadura de acero.
Conecte correctamente las líneas de señal de medición del divisor de voltaje a la caja de control.
Asegúrese de que todos los cables de conexión a tierra estén conectados de forma segura y confiable.
Pasos de prueba:
Conexión e inspección del sistema: asegúrese de que todas las conexiones del equipo sean correctas, que la conexión a tierra sea confiable y que el regulador de voltaje esté en la posición cero.
Configuración de parámetros: en la caja de control de la fuente de alimentación de conversión de frecuencia, configure parámetros como voltaje de prueba, tiempo de voltaje soportado, valor de protección contra sobretensión y valor de protección contra sobrecorriente.
Sintonización automática: cuando se activa el dispositivo, escaneará automáticamente dentro de un cierto rango de frecuencia para encontrar el punto de resonancia (en este momento, la corriente del bucle es la más grande, el voltaje es el más alto y la corriente de salida de la fuente de alimentación es la más pequeña).
Aumento de voltaje: una vez completada la sintonización, el equipo aumentará lentamente el voltaje de forma automática o manual hasta el voltaje de prueba objetivo. Durante el proceso de aumento de voltaje, es necesario monitorear de cerca si hay sonidos de descarga anormales en el circuito de alto-voltaje y los terminales del cable.
Temporización: cuando el voltaje alcance el valor de voltaje de prueba especificado, comience a cronometrar y mantenga este voltaje durante el período de tiempo especificado.
Reducción y juicio de la presión arterial:
Cuando finalice el tiempo de resistencia a la presión, reduzca gradual y uniformemente el voltaje a cero y luego corte el suministro de energía.
Juicio del resultado de la prueba: si el aislamiento del cable no se rompe dentro del voltaje y tiempo de prueba especificados, y no hay descargas anormales, olores a quemado, etc. durante la prueba, entonces se considera que la prueba de tensión soportada de este cable de fase está calificada.
Descarga: Utilice una varilla de descarga dedicada para descargar completamente el cable probado y conectarlo a tierra.
Cambio de fase: repita los pasos anteriores y realice pruebas en las otras dos fases en secuencia.