技商毫题・２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验 上海电器技术（２０１０Ｎｏ．４） ２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验 蒋谦 华东送变电工程公司 摘要：根据电缆交接试验规范规定和施工现场的实际情况，结合２２０ ｋＶ某牵引变电站电缆线路工程，详细介 绍了对于电缆距离较长、交叉互联段较多的２２０ｋＶ电缆交接试验的试验项目时间的安排、试验安全措施、试验仪器 设备的选择及试验方法的制定。 关键词： 交接试验试验设备试验方法 安全措施 ２２０ ｋＶ Ｃａｂｌｅｓ ｏｆ Ｌｏｎｇｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅｓ Ｔａｋｅ－－－ｏｖｅｒ Ｔｅｓｔ Ｊｉａｎｇ Ｑｉａｎ Ｅｅａｔ Ｃｈｉｎａ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｆ ｔｅｓｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ，ｗｉｔｈ ２２０ ｋＶ ｔｒａｃｔｉｏｎ ｃａｂｌｅ ｌｉｎｅ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｌｏｎｇ，ＣＲＯＳＳ—ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｒｅ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ，ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ２２０ ｋＶ ｃａｂｌｅ ｐｉｌｏｔ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｔａｋｅ—ｏｖｅｒ ｔｅｓｔ ｔｉｍｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｔｅｓｔ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒａｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｋｅ—ｏｖｅｒ ｔｅｓｔ ｔｅｓｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｓａｆｅｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ０前言 试验：①交叉互联系统的对地绝缘的直流耐压试验； ②护层过电压保护器试验；③互联箱试验； ２ ２０ｋＶ某Ａ～某Ｂ牵引变电站工程为高速铁路 （５）电缆接地电阻测试； 重要的配套供电项目，全线双回路，电缆路径５．７ｋｍ， （６）电缆主绝缘交流耐压试验； 电缆型号为ＺＲ—ＹＪＬＷ０３—１２７／２２０～１×１６００， （７）工频线路参数试验测量：①测量电缆线路 ＹＪＬＷ０３ １ Ｘ １６００ｒａｍ ，电缆敷设方式为电缆沟、箱 正序阻抗；②测量电缆线路零序阻抗；③测量电缆线 涵、桥架、顶管通道敷设。由于工期短、任务重，电缆 路正序电容。 敷设、接头施工完毕后送电节点只剩７天的时间，电 由于电缆线路长，又是双回路，交叉互联段多， 缆试验合格与否将直接关系到验收送电时间。因 故试验项目繁多。通过合理安排试验项目时间，总 此，合理安排试验时间，选择便于操作、满足试验要 计划交接试验时间为３天，就能为竣工送电争取时 求的试验仪器及设备，制定详细的试验方案尤为关 间。试验Ｅｔ期和试验地点的安排如表１所示。 键。根据交接试验规范，２２０ ｋＶ电缆试验项目有： （１）电缆核相试验； １ 试验仪器和设备的选择 （２）耐压试验前、后测量绝缘电阻； 对于是否能在计划的时间内完成试验项目，试 （３）测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比； 验仪器和设备的选择十分重要，具体选择如表２ （４）电力电缆线路交叉、互联（简称交联）系统 所示。 上海电器技术（２０１０Ｎｏ．４） ２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验・技】Ｉ【毫囊 表１试验日期和试验地点安排 试验项目 计划试验时间 计划试验地点 电缆核相试验 ２０１０—０３—１６ ２２０ ｋＶ牵引变电站 耐压试验前后测量绝缘电阻 ２０１０一Ｏ３—１６ ２２０ ｋＶ某Ａ变电站 测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比 ２０１０—０３—１６ ２２０ ｋＶ牵引变电站 电力电缆线路交叉互联系统试验 ２０１０一Ｏ３—１６ 中间接头井 电缆接地电阻测试 ２０１０一Ｏ３—１６ 中间接头井 电缆主绝缘交流耐压试验 ２０１Ｏ—Ｏ３—１７ ２２０ ｋｖ某Ａ变电站 工频线路参数试验测量 ２０１０一Ｏ３—１８ ２２０ ｋＶ牵引变电站 表２试验仪器及设备的选择 试验项目 通用工程试验设备 本工程选择试验设备 电缆核相试验 核相仪 高压兆欧表５ ０００ Ｖ 耐压试验前后测量绝缘电阻 高压兆欧表１０ ｋＶ 高压兆欧表１０ ｋＶ 测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比 双臂电桥 直流电阻测试仪 电力电缆线路交叉互联系统试验 交叉互联系统的对地绝缘的直流耐压试验 直流高压发生器 高压兆欧表１０ ｋＶ 护层过电压保护器试验 １ ０００ Ｖ兆欧表 １ ０００ Ｖ兆欧表 互联箱试验 双臂电桥 回路电阻测试仪 电缆接地电阻测试 接地电阻测试仪 接地电阻测试仪 主绝缘交流耐压试验 国产变频串联谐振系统 国外ＷＲＶＳ０／１６０ Ｔ变频谐振系统成套试验装置 成套试验装置 工频线路参数试验测量 测量电缆线路正序阻抗 ＲＪ一８０３线路参数成套测试仪 ＲＪ一８０３线路参数成套测试仪 测量电缆线路零序阻抗 砌一８０３线路参数成套测试仪 ＰＯ一８０３线路参数成套测试仪 测量电缆线路正序电容 ＲＪ一８０３线路参数成套测试仪 ＲＪ一８０３线路参数成套测试仪 ２试验方法 ２．２耐压试验前后测量绝缘电阻 测量绝缘电阻时，采用高压兆欧表（电动摇表 经过选择试验仪器和设备后，就能够优化试验 ＤＭ５０ｂ：５０１１５９）。 方案，节省试验时间，达到试验要求。但最终是否能 ２．３测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比 符合计划试验时间，还得依靠切实可行的试验方法。 测量在相同温度下的金属屏蔽层和导体的直流 ２．１ 电缆核相试验 电阻。通常情况下，直流电阻采用双臂电桥测试。 使用兆欧表对电缆进行核相。绝缘电阻测量图 测试时，将某Ａ变电站处电缆终端桩头三相短接， 及线路核相图如图１所示。 外护套三相短接，在某Ｂ处牵引变电站测试。电缆 线芯、屏蔽线直流电阻，即Ａ相＋Ｂ相＝ ２＝Ａ相 和Ｂ相线芯电阻，其相及屏蔽以此和Ａ相、Ｂ相测 量一样。由于本工程电缆线路长，双臂电桥对电缆 充电慢、操作复杂，故另采用充电快、操作便捷、数据 精确的直流电阻测试仪ＺＤ５，如图２所示。 ２．４ 电力电缆线路交叉互联系统试验 ２．４．１ 交叉互联系统对地绝缘的直流耐压试验 图１ 绝缘电阻测量图及线路核相图 试验时，必须将护层过电压保护器断开。在互 一ｌ２一 技市毫题・２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验 电缆屏蔽线 图２直流电阻测试仪 联箱中，将另一侧的三段电缆金属套都接地，使绝缘 接头的绝缘环也能结合在一起进行试验；然后，在每 段电缆金属屏蔽或金属套与地之间施加直流电压 １０ ｋＶ，加压时问６０ ｓ，不应击穿，通常使用直流高压 发生器ＺＧＧ：Ｃ２０２０２。本工程由于试验时间紧，交 叉互联段共ｌ２段，中间接头井无试验电源，故采用 携带、移动方便，可充电的１０ ｋＶ高压兆欧表，加压 时间６０ Ｓ，进行试验。 ２．４．２ ＺｎＯ电阻片 对电阻片施加直流参考电流后测量其压降，即 直流参考电压，其值应在产品标准规定的范围之内； 非线性电阻片及其引线的对地绝缘电阻是：将非线 性电阻片的全部引线并联在一起，与接地的外壳绝 缘后，用１ ０００ Ｖ兆欧表测量引线与外壳之间的绝 缘电阻，其值不应小于１０ ＭＱ。 ２．４．３互联箱 （１）接触电阻。本试验在做完护层过电压保护 器的上述试验后进行，将闸刀（或连接片）恢复到正 常工作位置后，通常用双臂电桥测量闸刀（或连接 片）的接触电阻，其值不应大于２Ｏ Ｑ。 上海电器技术（２０１０Ｎｏ．４） （２）闸刀（或连接片）连接位置。本试验在以上 交叉互联系统的试验合格后密封互联箱之前进行， 连接位置应正确，如发现连接错误而重新连接后，则 必须重测闸刀（连接片）的接触电阻。本次试验采 用回路电阻测试仪：ＰＣＩＩＭ￣／３：３０８２进行测试，接线 简单、操作便利，数字式显示一目了然。 ３电缆接地电阻测试 接地电阻测试，要求接地电阻不应大于１ Ｑ。 仪表上的Ｅ端钮接５ ｍ导线，Ｐ端钮接２０ ｍ导线，Ｃ 端钮接４０ ｍ导线，导线的另一端分别接被测物接地 极Ｅ’，电位探棒Ｐ’和电流探棒Ｃ’，且Ｅ’、Ｐ’、Ｃ’应 保持直线，其间距为２０ ｍ；将仪表上２个Ｅ端钮导 线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导 线电阻对测量结果引入的附加误差。测量小于１ Ｑ 接地电阻时的接线图如图３所示。 ●——————１ 皮 ｆ 列 ．． ▲ ▲ 勿 Ｅ 】￡ Ｐ Ｃ Ｊ， ’ ⑨ ｒ 、 ， ／ ／ ， ， ， ， ， ／ ／ １＿ｒ ｌ ｌＩ 。ｍ Ｐ ’ ２Ｏ ｍ Ｃ ’ 图３测量小于１ Ｑ接地电阻时接线图 ４ 电缆主绝缘交流耐压试验 以往，２２０ ｋＶ电缆主绝缘交流耐压试验主要采 用国产的的变频谐振系统成套试验装置。由于本工 程电缆线路长，计划试验时间只有一天。为尽量避 免天气影响，通过比较分析，最终采用国外公司的变 频谐振系统成套试验装置，２种试验装置分析比较 如表３所示。 一１３— 上海电器技术（２０１０Ｎｏ．４） ２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验・技，ｔ专■ 表３ ２种试验装置分析比较 设备厂家 国内公司 电缆线路长（电容大） 需配置许多电抗器 试验计划时间短 现场需吊车装卸倒运，更换回路试验时 很费时间 自带车辆移位，一受天气影响 旦下雨，试验立即终止 国外公司 １台试验电抗器（平板车承载），１台操 作车ｌ台发电车 ，即可更换回路试验 试验操作平台在车内，基本不受天气影 响 ４．１ 试验目的 ③试验电压：１６０ ｋＶ（６０ ｍｉｎ） ④试验频率： ｆ＝１／２ｗ瓜＝为了检查２２０ ｋＶ交联电缆在运输、搬运、电缆 敷设、电缆头制作、电缆沟隔墙制作、电缆盖板回填 过程中绝缘是否损伤，保证其安全投入运行所进行 的交流耐压试验。 ４．２试验地点 １／６．２８￣／２１．１２×（１．１２８６＋０．００１）×１０一 ３２．６ Ｈｚ ＝⑤高压试验电流：试验电压１６０ ｋＶ，则 ，＝２￣ｆＣＵ ：根据现场情况，试验地点为２２０ ｋＶ某Ａ变电站内。 ４．３电缆相关参数及计算依据 产品型号：ＺＲ—ＹＪＬＷ０３—１２７／２２０ ｋＶ一１× ６００ ｍｍ。 ６．２８×３２．６×１．１２８６×１６０×１０一 ３６．９７ Ａ ＝⑥试验容量：试验电压１６０ ｋＶ，则 Ｓ＝Ｕ／＝１６０×３６．９７＝５９１５．２ ｋＶＡ 额定电压：２２０ ｋＶ 电缆长度（单相）：５．７ ｋｍ，双回路 试验电压：１６０ ｋＶ 电缆交流耐压： ⑦试验电源容量： Ｓ。＝ｓ／ｑ（系统值） ＝５９１５．２／６０＝９８．５９ ｋＶＡ ①电缆电容量参考值：Ｏ．１９８ Ｉ￣Ｆ／ｋｍ ②电缆容量：１．１２８６ Ｆ 试验接线图如图４所示。 电站 图４试验接线图 ４．４试验设备准备 试验设备采用国外公司的ＷＲＶ５０／１６０Ｔ变频 情况，确定方案是：拆除电缆两端终端处连接导线， 测量避雷器及均压环对电缆终端净距离不小于 ２ ｍ，高压试验电压由２２０ ｋＶ某Ａ变电站处终端引 入。 谐振系统成套试验装置，试验设备及相关参数如下： ①试验电压：１６０ ｋＶ；②试验时间：６０ ｍｉｎ；③试验频 率：３０ ７５ Ｈｚ。经计算，试验时，单相交流加压频率 约为３２．６ Ｈｚ。 ４．５试验方法 ４．６试验程序 ２回路６条电缆均采取单相试验方式，非试验 相通过电缆终端处连线接地，具体试验程序如下： （１）回路１：Ａ相加压，Ｂ、Ｃ相接地； 由于电缆两端均为敞开式户外终端，根据现场 一ｌ４一 技市苣题・２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验 （２）回路１：Ｂ相加压，ｃ、Ａ相接地； （３）回路１：Ｃ相加压，Ａ、Ｂ相接地； （４）回路２：Ａ相加压，Ｂ、Ｃ相接地； （５）回路２：Ｂ相加压，Ｃ、Ａ相接地； （６）回路２：Ｃ相加压，Ａ、Ｂ相接地。 ４．７耐压试验结论判断 试验过程中，试品未发生闪络、放电、击穿现象， 且试验前、后绝缘电阻无明显变化，证明本次交流耐 压试验通过。如图５所示。 ｆ／ｍｉｎ 图５交流耐压试验 ５工频线路参数试验测量 ５．１ 测量电缆线路正序阻抗 一～ 一 全面检查试验接线与安全措施，检查调压 器是否在零值，仪表起始状态正确后，首端试验负责 人向末端试验负责人发出拉开末端三相接地断路 器，进行正序阻抗加压试验的通知；取得末端操作完 毕，可以试验的回答后，命令拉开测量端三相接 地断路器；然后，一 合上试验电源，调节调压器电压至 适当值稳定后，读数、记录各仪表数值，并进行计算 分析；认为无误后，切断试验电源，合上三相接 地断路器，并通知配合端（末端）合上三相接地断路 器进行下一项目测量接线准备。试验接线如图６ 所示。 ５．２测量电缆线路零序阻抗 线路配合端（末端）三相短路并接地（短路 线要有足够的截面，接地接触要良好）；测量端接好 三相短路，并做好单相电源输入准备，检查试验 接线与安全措施，检查调压器是否在零值后向首、末 上海电器技术（２０１０１＇ｉｏ．４） Ａ Ｂ Ｃ Ｂ Ｃ 三相调压器 ——— —————了 输入端 图６正序阻抗测量接线图 端工作人员发出零序阻抗加压试验的通知；取得回 答后，拉开测量端三相接地断路器，合上单相试验电 源，调压器升至适当电压稳定后，读取仪表数值、记 录完毕后降至零，切断电源，对数据进行计算；正确 无误后，合上三相接地断路器。试验接线如图７ 所示 图７零序阻抗测量接线图 ５．３测量电缆线路正序电容 正序电容试验接线图如图８所示。检查接线和 安全措施，检查调压器是否在零位，正确无误后，向 首、末端工作人员发出测量正序电容试验的通知；取 得回答后，拉开测量端三相接地断路器，合上试验电 源，调节调压器电压至适当数值稳定后，读取仪表数 值并纪录；然后，调压器回零并切断电源，合上三相 接地断路器，对数据进行计算；正确无误后，通知首、 末端工作人员参数试验全部结束，线路恢复状态，拆 除所有试验接线，人员撤出现场。 一】５一 上海电器技术（２０１０Ｎｏ．４） ２２０ ｋＶ较长距离电缆的交接试验・技戎专囊 、图８正序电容试验接线图 上述７项电缆试验方案均通过了监理及供电公 异常情况，应立即终止工作，退出现场； 司的审核批准，实施过程相当顺利，试验结果全部合 （９）试验接线时，应使用合格、可靠的登高工具；登 格，且在计划时间内完成了试验工作。 高人员正确佩戴安全帽和带，防止高空落物及坠跌； ６试验安全措施 （１０）工作结束后，线路恢复原始状态，各试验 点负责人向试验总负责人汇报试验工作结束，试验 （１）各试验负责人应接受试验总负责人的统一指 总负责人应向工作票负责人汇报试验工作结束，并 挥，试验前对试验人员进行被试电缆线路状况交底； 共同核对线路状态无误后办理工作票终结手续。 （２）工作人员必须遵守电业工作各项安全规 ７ 结语 程，严格执行现场安全生产六要素；工作负责人应在 合理安排试验时间，选择便于操作、满足试验要 得到工作许可后方可带领工作人员进入工作地点； 求的试验仪器和设备，制定详细的试验方案，是本次 （３）工作票负责人应与试验总负责人一起核对 ２２０ ｋＶ电缆交接试验按期完成的关键，为一次性送 被测电缆线路的状态与要求一致后，工作票负责人 电成功奠定了扎实的基础，得到了业主的一致好评。 许可试验总负责人开始试验工作； 因此，要将成功的经验及时总结、改进和完善，运用 （４）试验过程中，试验区域应有标识和防护措 到更多的超高压电缆试验项目中。 施并有专人监护，严禁进入带电运行间隔，防止误碰 带电运行设备；试验人员在进行试验引线时，严禁抛 参考文献 掷引线，引下线应可靠固定；引线时，应加强监护； ［１］ 江苏省电力公司．江苏省电力设备交接和预防性试验 规程［Ｓ］．２００２． （５）测试仪器、仪表应预先校验，确保正确、完 ［２］ ＧＢ／５０１５０－－２００６电气装置安装工程电气设备交接试 好，起始位置应正确； 验标准［Ｓ］．２００６． （６）试验时应采取措施，防止感应电压对人员 ［３］ ＩＥＣ ＣＩＧＲＥ ＷＧ２１．９高压挤包绝缘电缆竣工验收建议 的伤害及对试验数据的影响； 导则［Ｇ］．２００１． （７）首、末端双方人员联系的方式为手机通话， ［４］ 应启良我国高压ＸＬＰＥ绝缘电缆线路的竣工试验 通话必须口齿清楚、正确，受令方复诵无误后再进行 ［Ｊ］．电线电缆，１９９８（６）：２９～３６． 试验工作； ［５］朱匡宇，周良才．中压橡塑绝缘电力电缆现场交流耐 （８）试验过程中如遇雷、雨或其他危及安全的 压试验［Ｊ］．华东电力，１９９４（８）：１～５． 一１６一
