变频谐振耐压试验在35kV及以下XLPE电缆中的应用
串联谐振耐压作业指导书
一、变频串联谐振耐压试验作业指导书（一）适用范围本作业指导书适用于10kV、35kV、110kV电缆，发电机以及220kV及以下电力主变压器、母线开关等所有电气主设备的交流耐压试验工作。
（二）引用的标准和规程DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验设备标准》DL408-91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）（三）试验设备、仪器及有关专用工具1.试验所需仪器及设备材料：表1：设备清单（四）安全工作的一般要求1.为保证人身和设备安全，在进行绝缘电阻或直流试验后应对试品充分放电。
2.在进行高压试验时，应有专人在试验场地周围监护，严禁非试验人员进入试验场地。
(1)进入试验现场，试验人员必须戴安全帽，穿绝缘鞋。
(2)现场试验工作必须执行工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移和终结制度。
(3)在现场进行试验工作时，试验人员应注意保持与带电体的安全距离应不小于安全规程中规定的距离。
(4)试验现场应装设遮栏或围栏，悬挂“止步，高压危险！”的标示牌，严禁非试验人员进入试验场地。
(5)试验器具的金属外壳应可靠接地，试验仪器与设备的接线应牢固可靠。
(6)工作中如需使用梯子等登高工具时，应做好防止高空坠落的安全措施。
(7)试验装置的电源开关，应使用具有明显断开点的双极刀闸，并有可靠的过载保护装置。
(8)开始试验前，负责人应对全体试验人员详细说明在试验区应注意的安全注意事项。
(9)试验过程应有人监护并呼唱，试验人员在试验过程中注意力应高度集中，防止异常情况的发生。
当出现异常情况时，应立即停止试验，查明原因后，方可继续试验。
(10)变更接线或试验结束时，应首先将调压器回零，然后断开电源。
(11)为保证人身和设备安全，在进行绝缘电阻和直流试验后应对试品充分放电。
(12)试验结束后，试验人员应拆除试验临时接地线，并对被试设备进行检查和清理现场。
变频谐振技术在XLPE电缆耐压试验中的应用
变频谐振技术在ＸＬＰＥ电缆耐压试验中的应用[摘要]XLPE电缆以其线损小，负荷能力强，受自然环境影响小等优点越来越被大量使用根据新(规程>的要求，XLPE电缆只做交流耐压试验，本文通过对变频谐振技术的介绍，结合国内的应用，阐述在实际操作中应注意并掌握的知识。
充分发挥仪器的智能作用，为XLPE电缆试验服务，提高工作效率。
[关键词]变频谐振；XLPE电缩；试验引言：高压交联聚乙烯(XLPE)电缆线路的运行试验表明，现场采用直流耐压试验不能有效地检出有缺陷的XLPE缘电缆及附件。
各国运行经验发现通过直流耐压试验的XLPE绝缘电缆及附件在投入运行后有击穿故障发生。
为保证XLPE电缆的安全运行，国家电力公司和南方电网公司都对交接和预防性试验做出了新的规定，用交流耐压试验替代原来的直流耐压试验，以避免直流试验对电缆造成损伤。
运行经验也证明了这一点，很多电缆在交接试验中进行直流耐压试验顺利通过，但投运不久就发生绝缘击穿事故，正常运行的电缆被直流耐压试验所损坏的情况也时有发生。
而且交流耐压试验因其电场分布符合运行实际情况，故对电缆的试验最为有效，为了便于进行现场交流耐压试验，可以利用变频串联谐振试验设备，IEC517和GB7674认为30～300 Hz交流电压可等效于工频电压。
1变频谐振的用途及优越性我们知道，传统的交流耐压试验是采用试验变压器来完成的。
当被试品的电容量很大时，试验电流，l=2π，fcu，功率为P=2πfcU2，这样需要试验变压器的容量很大而无法进行现场试验。
所以现在大家利用串联谐振的原理来做交流耐压试验，可大幅度减少试验电源容量。
在用串联谐振做交流耐压的时候，有两种方法使电路到达谐振状态，一种是利用一个可调电抗器来调节电感，使试验回路在50Hz附近达到谐振，另外一种就是通过调节试验电压频率而使试验回路达到谐振状态。
调节电抗器的方法虽然可以使耐压试验电压在50Hz附近，但是可调电抗器同样存在试验设备庞大难以运输和进行现场试验的问题。
串联谐振试验装置在XLPE绝缘电缆耐压试验中的应用
［ 图分类 号］Ｔ ５ 中 Ｍ７ ［ 文献ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 识码］ Ｂ
（ ）直流 电压 下绝缘 电场 分布 与交 流 电压下 电 １ 场 的分布 不 同 ， 前者 按 电阻分 布 ， 而后者 按介 电容 分 布， 尤其 在 电缆终端 和接 头等 高压 电缆 附件 中 ， 流 直 电场 强度 的分 布与交 流 完全不 同。这往 往造 成在 交 流工 作 电压下 有缺 陷部位 在做 直 流耐压 的现 场试 验 时不 会被 击穿 ，或 在交 流工作 电压下不 会产 生 问题 的部 位 在进行 直流 耐压 现场试 验 时被击 穿 。 （ ）Ｘ Ｐ ２ Ｌ Ｅ电缆 自身 的 固有 场 强 高 ， 用 很 高 要 的直流试 验 电压甚 至严 重损 伤 电缆情况 下才 能检 出 故 障 。例如 ，０ｋ Ｌ Ｅ电缆 绝缘 的 ５ ％处有金 属 ２ Ｖ Ｘ Ｐ ０ 尖端 ， 结果 却在 ｌ 的直流 电压 下才 能 使其 击穿 ； ０ 若 在接 头 内有 金 属尖端 或密 封 电缆头周 围有 严重 的 缺 陷 ，即使 用 １ ｏ１ ｏ ２Ｕ － ６Ｕ 直流 电压进 行 试 验也 不
【 稿 日期】 ０ ６ ０ － ７ 收 ２０ － ２ １ 【 者 简 介 】李 继 刚 （９ ７ ）男 ， 北 省 人 ， 业 于 华北 电力 学 院 ， 程 师 ， 作 １６ 一 ， 河 毕 工 现从 事 变 电管 理 工 作 。
维普资讯
２ ０ 年第 ２ ０６ ４卷第 ２期
可 能检 出。
［ 文章 编号］ ０ ８ ６ １ （０ ６ ０ － ０ ４ ０ ｌ ０ — ２ ８ ２ ０ ）２ ０ ２ － ２ 近年 来 ， 随着城 网改 造工程 的 实施 ， 高压 交联 电 缆开 始大 量使 用 。数千米 长 的电缆 线路具 有较 大 电 容 ， 如 １ ｍ 长 的 ｌ０ｋ 交联 聚 乙烯 （ Ｌ Ｅ） 例 ０ｋ １ Ｖ Ｘ Ｐ 绝 缘 电缆 电容可 达 ２ ３ Ｆ － 。如 果在 系统 频 率 （０Ｈ ） ５ ｚ 下 用交 流 电压 进行 现场 耐压试 验 ，就需 要很 大 的无 功 功率 。 上所 述 的 电缆 ， １ ０ｋ ２５Ｕ ） 如 在 ６ Ｖ（ ． ｏ下进 行 交 流 电压试验 ，则 可能 需要 高达 ２ Ａ 的试 验 功 ０ＭＶ 率 。常 规 的交 流 电压试 验 （ 运行 频率 ５ ｚ 的缺 点 ０Ｈ ） 在 于其 单位 试验 功率 的设 备 重量 较 大 ，达 １０ ２ ０ ０ ～０ Ｎ Ａ， 验 设备 的运 输很 不经 济 ， ＆Ｖ 试 而且 需 要 现场 提
变频谐振在高压电缆耐压试验中的应用
变频谐振在高压电缆耐压试验中的应用【摘要】本文介绍了变频谐振试验系统的基本原理和优点，并根据现有的试验设备和应用实例，总结了变频试验系统在高压电缆交流耐压试验中的经验。
【关键词】变频谐振交流耐压This article describes the basic principles of variable frequency resonant test system and benefits, and in accordance with existing test equipment and application examples, summed up the experience of the frequency test system in the high voltage cable in the AC voltage test.Variable frequencyresonance AC voltage withstand1引言随着电力事业的快速发展，特别是近几年来“城市电网改造”，交联聚乙烯高压电缆在城市已经成熟推广使用，高压电缆现场竣工验收试验的目的是检查电缆的敷设、附件的安装是否正确及电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中，是否有受到意外损害。
但是电缆的运行电压等级不断升高且电缆电容大，容量迅速扩大。
对于交联电缆大容量试品的交流耐压试验，普通工频试验设备在大容量的情况不适合现场使用。
而变频谐振系统试验装置，就能解决以较小的电源容量试验较大电容并且获得较高试验电压，是当前高压电缆交流耐压试验的主流方法，在国内外已经得到广泛的应用。
2变频谐振试验系统原理目前已研制出谐振成套试验装置。
根据调节方式的不同，谐振装置分为工频串联谐振装置（带可调电抗器、或带固定电抗器和调谐用电容器组，工作频率50Hz）和变频串联谐振装置（带固定电抗器，工作频率一般为30～300Hz）两大类。
广东电网公司江门供电局试验研究所使用的VFSR-W型无局放变频谐振试验系统是运用串联谐振原理，采用几个固定电抗器组合使用（包括电抗器串联、并联、串并联等）、通过调频方式，使回路达到谐振状态，最后再调变频电源电压、励磁变压器升压，试品最终达到我们理想的试验电压。
浅谈交流变频谐振试验装置在交联电缆中的应用
浅谈交流变频谐振试验装置在交联电缆中的应用摘要：目前交流变频谐振装置已广泛应用于电力系统中，本文通过分析交流谐振装置在XLPE交联电缆交接试验应用中存在的问题，从设备和标准上论述了变频谐振装置在进行现场交流耐压的可行性，以及使用变频谐振装置的一些体会。
关键词：变频串联谐振橡塑电缆交流耐压1 问题的提出1.1 问题及现状近年来随着城网改造工程的实施，高压交联电缆开始大量使用。
按照IEC840建议规程，现场试验的目的不是为了检验电缆的制造质量或电缆附件的制造质量的好坏，其制造质量已在型式试验和出厂试验中证实。
现场竣工验收试验的目的是检查电缆的敷设、附件的安装是否正确及电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中，是否有受到意外损害。
在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，很长时间以来，仍沿袭使用直流耐压的试验方法，但存在很多缺陷，例如不能有效的释放掉直流残余电荷，直流试验不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压等，国内一些研究机构认为，橡塑电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11陪，橡塑电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重操作，因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。
1.2 标准问题GB 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》颁布实施以来，对橡塑电缆交流耐压试验作了以下规定：①橡塑电缆优先采用20～300Hz交流耐压试验。
额定电压U0/U为18/30kV以下，试验电压为2.5 U0（或2 U0），时间为5（或60）min，额定电压U0/U 为21/35～64/110kV以下，试验电压为2 U0，时间为60min。
②不具备上述试验条件或有特殊规定时，可采用施加正常系统相对地电压24h方法代替交流耐压。
2 交流谐振工作原理2.1工作原理串联谐振试验装置通常采用调感方式，也有的采用调容方式或调频方式。
关于变频串联谐振耐压试验的应用
关于变频串联谐振耐压试验的应用摘要：本文介绍了变频串联谐振耐压试验装置的工作原理，阐明了其设计结构特点，并对实际使用中的问题进行了分析处理，具有一定的使用价值。
关键词：电容、电感、串联谐振耐压试验、品质因数频率调整近年来，大电容量的电气设备（如大型发电机组、电力变压器、电力电容器、GIS、电力电缆等）在一定频率范围内的绝缘耐受与工频耐压具有一定的等效性，这样就为利用变频试验装置的电感与被试品的电容串联产生谐振电压来进行交流耐压试验提供了可能，且由于试验装置的励磁电压低、重量轻，非常方便于在施工现场使用。
现就变频串联谐振耐压试验装置的原理、特点和在实际应用中的几点体会进行阐述。
一、串联谐振的基本原理发生串联谐振的基本原理是：在R-L-C电路中（如图1所示）`由电工知识得到：Uc＝I/ωC,UL＝I*ωL，UR＝I*R，U＝Uc＋UL＋UR，当LRC 串联回路中的感抗与试品容抗相等时，电感中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿，试品所需的无功功率全部由电抗器供给，电源只提供回路的有功损耗。
电源电压与谐振回路电流同相位，电感上的电压降与电容上的压降大小相等，相位相反。
由图 1 可知，当ωL＝1/ωc，回路的谐振频率f＝1/2π√LC ,也就是说，电路发生串联谐振，电源提供很小的励磁电压，试品上就能得到很高的电压,电源频率为谐振频率。
二、变频串联谐振耐压试验装置的特点利用串联谐振原理在回路中产生高电压,一般频率为30~300Hz。
串联谐振高压发生器原理如下图2表示：当电源频率（f）、电感（L）及被试设备电容（C）满足下式时回路处于串联谐振状态此时: f＝1/2π√LC，回路中电流为I=U lx/R,被试设备电压为U cx=I/ωC x输出电压与励磁电压之比为试验回路的品质因数：Q=U cx/U lx=（ωL）/R，由于试验回路中电阻R很小，故试验回路品质因数很大。
一般正常时可达50以上，既输出电压是励磁电压50倍，因此用较低容量的试验变压器就能得到较高的试验电压。
调频串联谐振装置在XLPE绝缘电缆试验中的应用
中应 用 。
关键词 ：调频 串联谐 振 ；Ｌ Ｅ 绝缘电缆 ； ＸＰ； 交流高压试验装置
中图分类 号 ：Ｔ ３ Ｍ９４ 文献标识码 ：Ｃ 文章编号 ：１０ ０ ２—１６ （０ ６）４一 ３ ６３ ２ ０ ０ Ｏ
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｉｌｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｄｅ ｉ ｅ ｔ ｐｉ ｔｏ ｆＦＭ ｓ ｒａ ｅ ｏ ａ ｃ ｖ ｃ ｏ ｃ
．
试 品上谐 振 电压 ： ｃ Ｉｃ＝ ×１２ ｆ （ ） Ｕ ：Ｘ ， ／ ￣Ｃ ３
出频率， 根据谐振时被试品上的电压最高的现象
找 到谐振 点 ， 增加 调频 凋压 电源输 出电压 ， 被 再 使
ｇ ｃｔ ｖｃ ａ ｅ ｔｓ ｅ ｉ ｅ ｄ
０ 引言
众所周知 ， 油浸 纸绝缘 电力 电缆的现场试验
一
运行经验也证明了这一点 ， 多电缆在 交接 很
讧验 中按 ＧＢ０ ５ 弋 ５ １０—９ 标 准 进 行 直 流 耐 压 试 验 ｉ
般都采用直流电压 。试验时可以同时测量泄漏 电流 ， 由泄漏 电流 的 变 化 或 者 泄漏 电流 与 试 验 电
顺利通过 ， 但投运不久就发生绝缘击穿事故 ， 正常
运行 的 电缆被 直流 耐眶 试 验所 损坏 的情 况也 时有
压 的关系 ， 可用 以判断绝缘状况。数十年对油浸 纸绝 缘 电力 电缆 采 用 直 流 耐 压试 验 的实 践 ， 已证 明其作为现场定期预防性试验项 目能得出满意的 试验结果 。直流耐压试验同样用于高压 Ｘ２ Ｉ Ｅ绝 缘 电缆。 高压 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ电缆线路的运行试验表 明， 现场 采 用 直 流耐 压 试 验不 能 有效 地检 出有缺 陷 的 ＸＰ Ｌ Ｅ绝缘 电缆及附件。各 国运行经验发现通过 直流耐压试验的 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ绝缘电缆及附件在投入运 行后有击穿故障发生。 城乡电网中电缆的大量使用 ， 故障时有发 其 生， 为保证 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ电缆的安全运行 ， 国家 电力公司 对 交 接 和预 防性 试 验 做 出 了 新 的规 定 ， 交流 耐 用 压 试 验替代 原 来 的直 流 耐 压 试验 ， 以避 免直 流 试 验对 电缆 造成 损伤 。
浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用
浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用摘要：随着我国国民经济的快速发展,交联聚乙烯绝缘（XLPE）电力电缆以敷设于地下、占地少、不影响城市景观等优点，正逐渐成为电力系统中的主要部件之一，尤其在大城市和重要工业区，其重要程度都在不断提升。
与此同时，为满足城市用电量激增的需要，110kV及以上电压等级的XLPE电缆正在城市主干网中大量使用，为了确保电缆的正常运行，电缆的试验非常重要，尤其是交流耐压试验。
关键词：交联聚乙烯电缆串联谐振耐压耐压试验车为了检验XLPE电缆的施工质量，确保电缆在长期高场强、大负荷运行运行条件下不发生故障，国内外的电力公司竣工投产前或检修后运行的试验中，通常需要对在高压电缆进行耐压试验。
根据国际电工学会IEC 60840规定，110kVXLPE电缆耐压试验有两种方法：直流耐压3U0，15分钟；交流耐压1.7U0 5分钟或1U0 24小时；IEC 62067标准中220kVXLPE电缆试验取消了直流耐压，规定交流耐压1.7U0 5分钟或1U0 24小时。
国内目前交接试验一般按照GB 50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行，电缆运行后的检修依据Q/GDW 168《输变电设备状态检修试验规程》进行。
高压电缆耐压试验方法高压电缆耐压试验方法主要有直流耐压试验、传统的交流耐压试验、串联谐振耐压试验、振荡电压试验系统、超低频试验系统等等，不同的耐压试验方法的特点各有不同电缆直流耐压试验对试验设备以其重量轻，可测电缆长度长为特点，便于应用。
但是其电场分布与交流电压下的电场分布不同，导致击穿特性不一致；直流高压试验也不能发现XLPE电缆绝缘中的水树枝等缺陷，而且由于空间电荷的作用，还容易试验投产后在交流电场作用下的绝缘击穿；另外如果现场直流试验发生闪络或击穿可能会对其他正常的电缆和接头的绝缘造成危害，因此直流耐压试验现在很少使用。
传统的交流耐压试验使用的电源为普通试验变压器型式，对试验电源与变压器要求较高，尤其长的电缆线路，其容量很难满足要求，而且体积庞大不利于现场运输。
35kV及以下电压等级XLPE交联电缆在线监测系统
上海交通大学工程硕士学位论文
摘要
摘 要
交联聚乙烯（XLPE）电缆于 20 世纪 60 年代初问世以来，其所具有的绝缘性 能良好、供电安全可靠、易于制造和安装方便等特点使得其在配电网以及高压和 超高压输电线路中得到应用。在实际电缆运行过程中，交联聚乙烯电缆所出现的 各种故障都与电缆绝缘的缺陷有一定的相关性。 电缆在复杂的实际运行环境中可 能因为本体缺陷或者外力因素导致绝缘劣化甚至发生电缆故障。因此，通过在线 监测电缆的实际运行情况，可以更好地掌握交联聚乙烯电缆的运行状态，对于电 力系统的安全运行具有重要的理论和实际意义。 本文重点研究了变电站 35kV 及以下电压等级 XLPE 传输电缆的在线监测技 术，并讨论了 XLPE 电缆绝缘残余寿命评估问题。鉴于变电站 35kV 及以下电压 等级 XLPE 交联电缆的敷设方式与现场安装实施条件，我们采用基于局部放电、 直流分量、接地线电流三种在线监测方法综合对电缆绝缘实施在线监测，开发出 了一套能综合实现上述三种监测信号监测系统。该监测系统为 XLPE 交联电缆在 线监测提供了一种实时安全可靠的监测手段。 论文还简单介绍了当前 XLEP 电缆残余寿命评估技术，结合上海地区的实际 情况，构建了 XLPE 电缆残余寿命评估技术框架，为实现今后实现 XLPE 绝缘寿命 预测提供参考。
与直流叠加法相比交流叠加法所需电压的幅值较小通常叠加5低频叠加法低频叠加法是基于xlpe电缆的等值模型来设计的由于xlpe电缆的绝缘层可以看成一个并联等值电路因此当电缆的外施电压为低频交流电压而非工频电压时流过电缆绝缘层的容性电流较工频情况下要小而阻性电流由于和频率无关而不会变化太大因此可以从总的接地线电流中分离出阻性电流所得到的结果可以反映出电缆的绝缘电阻同时也可水树枝引起老化的xlpe电缆会在损耗电流中产生谐波分量
调频串联谐振设备在XLPE电缆线路试验中的应用
１ 前
言
拟 运行状 态下 电缆 所能 承 受 的过 电压 ， 能 有效 地 不
发 现 电缆 及 电缆 接头本 身和 施 工工艺 上 的缺 陷¨。 】 （）Ｘ Ｐ ２ ＬＥ电缆具有存 储 、 累单极 性 残 余 电荷 积 的能力 ， 特别 是 在 半 导体 的 凸 出处 和污 秽 点 。一 旦
Ｓ ＨＥＮ ｉｇ ｎ Ｌ—ａ ｇ
（ ａ ｔ ｌ Ｓｄｌ ｓ ｔ ｌ ｉ ｓ ｎ ｈｎｈｉ ０４ １ ｈｎ） Ｂ ｏＳ ｅ， ｔｎ ｓ Ｓ ｅ Ｄｖ ｉ ，Ｓａｇａ ２０３ ，Ｃｉ ｅ ｅ ｅ ｅ ｉｏ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｐ ｓｎｓ ｔｅ ｐ ｏ ｌｍｓ ａ ｉ ｎ ｆ ｍ ｅ ＤＣ ｖ ｌ ｇ ｅｔ ｏ ｅ ｍ ｉ ｎ ｕ ａｉｎ ｉ Ｐ ａ ｌｓ ａ ｄ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒｂ ｅ ｒ ｅ ｏ ｔ ｏ ａ ｅ ｔ ｎ ｔ ａｎ ｉｓ ｌｔ ｎ ＸＬ Ｅ ｃ ｅ ｎ ｅ ｓ ｒ ｈ ｔ ｓ ｈ ｏ ｂ
关键词： 交联 聚乙烯 （ Ｌ Ｅ 电 力电缆 ； Ｘ Ｐ） 线路 试验 ； 串联 谐振 ； 交流耐压试 验 ； 流耐压试验 直
中圈分类号： Ｍ ０ Ｔ ２７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６２６０ （０７ Ｏ－０５０ １７－９ １２０ ） １ ３－３ ０
Ｔ ｅ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｕ ａ ｏ ｅ ｉｓ Ｒ ｆ ｎ ｎ ｅ ＴｅｔＡｐ ａ ａ ｕ ｈ ｐ ｉ ｔ ｆＦ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｍ ｄ ｌ ｔ ｎ Ｓ ｒｅ ｅ ｏ ａ ｃ ｓ ｐ ｒ ｔ ｓ ｃ ｏ ｉ ｌ ｉ ｈ ｅ ｔ ｇ ｏ Ｐ ａ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｔ ｓ ｎ ｆＸＬ Ｅ Ｃ ｂ ｅ Ｌ ｎ ｉ
随着不 锈钢 制 造 工 程 的 建 设 ， 钢 股 份不 锈 钢 宝
超低频(01Hz)耐压试验规范
35KV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验规范主编部门：国家电网公司武汉高压研究所施行日期：2004年8月31日35KV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验规范Very-Low-Frequency Wave（0.1H）Voltage Test for XLPE power Cable RaredZUp to 35KV1 范围本标准规定了超低频（0.1Hz）耐压试验作为判断投入运行后的交联聚乙烯绝缘电力电缆运行状态的手段的试验方法。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
DINVDE0276·1001 已敷设的额定电压U0/U为6/10KV，12/20KV和18/30KV PVC绝缘，XLPE绝缘或油纸绝缘电力电费的试验 JB3373 大型高压交流电机定子绝缘耐压试验规范IEEESrd.433 高压大型旋转电机超低频绝缘试验DL/T596 电力设备预防性试验规程3 超低频（0.1Hz）耐压试验作用概述超低频（0.1Hz）耐压试验是鉴定交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘强度的直接方法，可作为判断投运后的交联聚乙烯绝缘电力电缆能否继续投入运行的重要参考依据。
超低频（0.1Hz）耐压试验是破坏性试验，试验时，建议使用10000伏兆欧表对试品电缆先进行绝缘电阻试验，记录试验结果。
超低频（0.1Hz）耐压试验设备一般由0.1Hz电压发生器、输出试验电压的波形或频率批示器、显示输出峰值电压和电流的仪表、记录试验时间的计时器、保护电阻、长度不小于30米的特制柔性连接电缆等部分组成。
试验设备必须具备有可靠的过流或过压保护功能、启动功能以及内置放电功能。
4 试验设备4.1 0.1Hz电压发生器0.1Hz电压发生器，提供正弦波或余弦方波电压，能够连续升压，输出电压幅值不稳定性应小于1%，在其额定电压下，波形不失真的负载电容能力不小于1.5μF。
浅析变频串联谐振耐压试验的应用
浅析变频串联谐振耐压试验的应用随着越来越多的大容量、长距离交联乙烯电力（XLPE）电缆，高电压电力设备投入电网运行，做好其现场安装后的交接试验是保证电力系统安全运行非常重要的工作，但是，过去沿用的传统试验方法不能全面查出缺陷，反而损坏被试设备，不能满足要求。
为此，根据设备容量和试验等效性要求，论证采用变频串联谐振耐压试验的必要性、紧迫性和可行性。
标签：变频串联谐振;交联聚乙烯电力电缆;交接试验;缺陷;耐压试验随着电网容量的逐渐扩大，对电力设备进行工频耐压试验所需的试验容量也越来越大。
长期以来，对于交联聚乙烯电力电缆（简称交联电缆或XLPE电缆）、交流电力电容器现场安装后的交接试验都以简单易行的直流耐压试验作为考核主绝缘性能的检验手段。
国内外的研究结果表明：对交联电缆的现场交接耐压试验，如仍采用直流耐压试验，对设备的绝缘状况的判断缺乏指导性，易引起设备本省的损坏;如采用工频耐压，试验设备的容量不容易解决，因此，采用变频谐振方法是一种有效的方法。
1 对高压电器进行交流耐压实验的必要性1.1直流耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布直流耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布，难以正确发现高压电器设备的内部缺陷。
直流电压下，电器元件上的电压按电阻分布;交流电压下，电器元件上的电压则是按介电常数分布，它反映实际运行的情况。
例如，对于交联电缆、全膜或纸膜电容器，其固体介质的电阻率可高达1～100EΩ·m，当某电容元件的绝缘薄膜绝缘不良时，其电阻率可大幅度下降，只有原电阻率的几分之一。
做直流耐压时，电阻率高、绝缘良好的电容元件可承受的电容元件反而更容易通过试验，但在运行电压下，其绝缘缺陷便会暴露出来，诱发故障。
1.2直流电压可使高压电器内部的局部放电减弱直流电压可使高压电器内部的局部放电大为减弱，不利于绝缘缺陷的检出。
高压电器内部的某些绝缘弱点或极板边缘电场集中的部位均可能产生局部放电，持续的局部放电对绝缘是有害的。
变频串联谐振电缆高压试验
变频串联谐振电缆高压试验摘要：由于中国电力行业的高速发展，高压电线电缆的使用量逐渐增大，使得高压电缆变得更稳定可靠是电网改造的重中之重。
而交联聚乙烯（XLPE）电缆机械性能好、电容小、介质损耗小于纸绝缘和PVC绝缘电缆等优势被应用于大部分电力领域。
为了保证安全性，高压电缆进行耐压试验方可投入使用。
变频串联谐振耐压试验能够符合高压电缆耐压试验的要求。
关键词：高压电缆；交联聚乙烯；耐压试验；串联谐振耐压试验1概述随着科研水平的发展，交联聚乙烯绝缘（XLPE）电缆出现在大家的视线中，它的导电性能好，安装便捷，制造工艺简便，XLPE目前已经替代大部分绝缘电缆在电力行业中使用了[1-3]。
交联聚乙烯绝缘有非常好的机械性能和电气性能，它的电容小，介质损耗小于纸绝缘和PVC绝缘电缆。
XLPE具有很好的耐老化和抗热性能，它在正常情况下允许通过大电流。
变频串联谐振耐压试验是绝缘电缆投运前进行的试验，它是一种有效试验的方法，变频串联谐振电缆耐压试验广泛应用于电力电缆、油纸绝缘的绝缘试验中[4-6]。
2耐压试验分析2.1 直流电压下产生记忆效应问题XLPE绝缘电缆在直流电压作用下会产生一种“记忆”效应，电路里积存着残余的单极性电荷。
假如产生“记忆”电荷，电缆需要很长的时间才能“忘记”即释放掉电荷。
假设XLPE绝缘电缆在没有完全释放掉这些单极性残余电荷就投入运行，此时通过很大的直流电压在工频电压工作下的峰值上累加，如此会让电压峰值更高，最后的结果可能是电缆绝缘被击穿。
XLPE电缆绝缘的半导体凸出点和脏污点处容易产生空间电荷，空间电荷也可能造成电缆表面闪络和击穿。
2.2 电缆的绝缘性能在一般的情况下，电缆会随着温度的升高而绝缘性能下降，假设电缆长期处于满负荷状态工作，其温度会一直处于高温状态，电缆老化程度加重，电缆绝缘寿命下降。
还有其他的一些原因会使得电缆绝缘性能下降：如外力冲击、受潮、接触不良、腐蚀作用等。
3电缆耐压试验3.1 XLPE电缆结构及特性交联聚乙烯（XLPE）是一种固体绝缘材料。
串联谐振在XLPE电缆耐压试验中的应用
串联谐振在XLPE电缆耐压试验中的应用【摘要】随着城市化建设的不断发展，交联聚乙烯绝缘电力电缆（XLPE）以其合理的工艺和结构，优良的电气性能和安全可靠的运行特点，在国内外获得越来越广泛的使用，XLPE交联电缆越来越多，但是仅仅靠直流耐压试验后就将电缆投入运行，而在运行电压下发生电缆或电缆头击穿的事例时有发生，国标GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》推荐采用变频串联谐振耐压方式。
本文将结合现场试验实际情况，介绍变频串联谐振耐压方式在XLPE交联电缆耐压试验中的应用。
【关键词】XLPE电缆；交流耐压；串联谐振1 概述近年来的运行和研究表明，交联聚乙烯电缆的绝缘在运行中易产生树枝化放电，造成绝缘老化破坏，严重地影响了交联聚乙烯绝缘电力电缆的使用寿命。
为了检验和保证电缆的安装质量，在送电投运前，对电缆进行现场耐压试验十分必要。
但是近年来国内外的试验和运行经验证明：直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患。
德国Sechiswag公司在1978～1980年41个回路的10kV电压等级的XLPE电缆中，发生故障87次；瑞典的3kV～24.5kV电压等级XLPE电缆投运超出9000km，发生故障107次，国内也曾多次发生电缆事故，相当数量的电缆故障是由于经常性的直流耐压试验产生的负面效应引起。
以下针对变频串联谐振耐压试验进行说明探讨。
2 直流耐压与变频串联谐振耐压试验的优缺点分析工作中遇到最多的就是10kV电压等级的交联聚乙烯绝缘电缆，下面对直流耐压对电缆的危害进行说明：（1）交联聚乙烯绝缘电缆在交、直流电压下的电场分布不同交，联聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成，属整体型绝缘结构，其介电常数为2.1—2.3，受温度变化的影响较小。
在交流电压下，交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的，这种分布比较稳定。
在直流电压作用下其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数正比例分配的。
对高压交联电缆变频谐振耐压试验的现场应用探讨
对高压交联电缆变频谐振耐压试验的现场应用探讨摘要：本文根据现场专业作业人员的现场实操经验，对高压交联电缆的直流耐压试验进行实际运用效果的阐述，并通过与交流耐压技术进行比较——选择子变频谐振设备开展高压交联电缆的现场交流耐压试验，提出运用操作要点，以供同行参考。
关键词：高压；交联电缆；直流耐压试验；交流耐压试验；变频谐振0 前言近年来由于交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆以其特有的载流能力强、维护费用低、使用寿命长、价格低廉、施工周期短等优点，已经逐步成为高压电力电缆发展的主流方向，在城网改造和大型工程项目中得到了广泛应用。
目前国内部分主要城市电网35kV及以上电压等级XLPE绝缘电力电缆已经逐步取代油纸绝缘电力电缆，这就使得如何有效进行XLPE绝缘电力电缆的绝缘试验就尤为重要。
传统的直流耐压试验方法在油纸绝缘电力电缆试验中取得很好效果，能够检测出油浸纸绝缘内部的缺陷，保证电缆安全运行，同时还具备试验设备重量轻，可移动性好，容量低等优点，在油纸绝缘电缆试验中得到广泛应用。
但XLPE电力电缆绝缘属于整体绝缘，与油浸纸绝缘电缆的复合型绝缘不同，其绝缘介质在直流电场与交流电场下的场强分步、绝缘老化与绝缘击穿机理都不同，因而XIPE 绝缘电缆进行直流耐压试验无法模拟电缆实际运行状况，试验效果差；并且直流耐压对长度较长的试品而言，因试品容抗C值与电缆长度成正比，易造成直流试验完成后容抗电流的处理有一定的要求，故而有一定的危险性，存在一定的缺陷与不足。
因此目前XLPE绝缘电缆竣工试验与预防性试验应采用交流耐压试验方法：国家有关标准（IEC60502，IEC60840，IEC62067）对额定电压为1～30kV，30～150kV，150～500kV的电力电缆都要求做交流耐压试验，频率为30～300Hz。
以下将对目前已逐渐推广运用的交流耐压技术进行叙述，并针对变频谐振试验做简要说明。
1 交流耐压技术简介1.l超低频耐压试验（f＝0.1Hz）超低频耐压试验能大大降低交流耐压试验设备的容量、质量以适于现场试验，理论上可以降低试验设备容量的500倍。
变频串联谐振技术在电缆高压试验中的应用
变频串联谐振技术在电缆高压试验中的应用发布时间：2021-01-19T02:07:03.944Z 来源：《新型城镇化》2020年20期作者：范志宏[导读] 随着社会科学技术的不断发展，为我国电力事业的发展提供了一定的发展空间，通过对串联谐振装置拥有的相关操作简单，容量大所占面积较小等相关优势。
中国能源建设集团黑龙江能源建设有限公司黑龙江哈尔滨 150016摘要：随着社会科学技术的不断发展，为我国电力事业的发展提供了一定的发展空间，通过对串联谐振装置拥有的相关操作简单，容量大所占面积较小等相关优势。
从而在电力高压实验中得到了较为广泛的应用，为此通过串联谐振装置到相关优势，在一定程度上减轻了相关工作人员的工作压力。
并且在一定程度上能够有效的勘探出电气设备的安全性，同时也大大提高了电力高压设备的安全性能。
这篇文章首先分析了电力高压试验中的结构以及相关原理，进而就串联谐振装置在电力高压实验中的相关运用进行分析和探讨。
关键词：谐振装置；高压试验；运用随着科学技术的不断发展，人们对于电力供应的需求量也越来越大。
因此，串联谐振装置作为一种比较新型的耐压设备，已经开始广泛的运用到了各个地区的高压试验当中。
串联谐振装置在电力高压试验中的最大优势就是装置本身的体积较小，不需要占用太多的空间，但是另一方面，它容量却很大，能够满足高压电力试验的要求。
1串联谐振装置的定义所谓的串联谐振装置，其主要的原理是通过串联电路实现谐振，电路结构中还会串联起电感和电容器，以达到绝缘检测的目的。
被测量设备中的高压电流以及高压电压能够被获取和整流到串联谐振装置之中，从而能够检测出被测量的电气设备是否漏电，是否安全。
就目前的串联谐振装置而言，串联谐振装置的试验设备和被测量的试验品的电容是通过调节电源频道的方式联系起来的。
整个串联谐振装置在设计过程之中还具有多分支的结构，目的是为了在满足高电压设备的测量的同时，也满足低电压设备的需求。
因此，串联谐振装置在现代的电力高压试验之中的应用范围十分广泛。
35KV以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频0.1HZ耐压试验规范
35KV 及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（超低频（0.1Hz 0.1Hz 0.1Hz）耐压试验规范）耐压试验规范主编部门：国家电网公司武汉高压研究所施行日期：2004年8月31日35KV35KV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（超低频（0.1Hz0.1Hz 0.1Hz）耐压试验规范）耐压试验规范Very-Low-Frequency Wave（0.1H Z ）Voltage Test for XLPE power Cable Rared Up to 35KV1范围本标准规定了超低频（0.1Hz）耐压试验作为判断投入运行后的交联聚乙烯绝缘电力电缆运行状态的手段的试验方法。
2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
3超低频（0.1Hz ）耐压试验作用概述超低频（0.1Hz ）耐压试验是鉴定交联聚乙烯绝缘电力电缆绝缘强度的直接方法，可作为判断投运后的交联聚乙烯绝缘电力电缆能否继续投入运行的重要参考依据。
超低频（0.1Hz）耐压试验是破坏性试验，试验时，建议使用10000伏兆欧表对试品电缆先进行绝缘电阻试验，记录试验结果。
超低频（0.1Hz）耐压试验设备一般由0.1Hz电压发生器、输出试验电压的波形或频率批示器、显示输出峰值电压和电流的仪表、记录试验时间的计时器、保护电阻、长度不小于30米的特制柔性连接电缆等部分组成。
试验设备必须具备有可靠的过流或过压保护功能、启动功能以及内置放电功能。
4试验设备4.10.1Hz 电压发生器0.1Hz电压发生器，提供正弦波或余弦方波电压，能够连续升压，输出电压幅值不稳定性应小于1%，在其额定电压下，波形不失真的负载电容能力不小于1.5μF。
4.2试验电压的波形和频率试验电压的波形为：a.正弦波或b.余弦方波；正弦波的峰值函数应在范围内，频率应在0.1HZ范围内；余弦方波极性变换时间不大于2ms，频率应在0.1HZ范围内。
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变频串联谐振耐压试验在35kV 及以下
XLPE 电缆中的应用
摘 要 随着人们对交联聚乙烯电力电缆和交流耐压试验的认识的不断提高，越来越认为现行的超低频（0.1Hz ）耐压试验不适合用于交联聚乙烯电缆。
论文介绍了变频串联谐振的基本原理、试验设备的构成、接线、以及在现场的使用注意事项。
关键词 变频串联谐振；耐压试验
0 前言
随着人们对交联聚乙烯电力电缆和交流耐压试验的认识的不断提高，越来越认为现行的超低频（0.1Hz ）耐压试验不适合用于交联聚乙烯电缆。
其实，北京在6年前已经开始在110kV 及220kV 交联聚乙烯电缆中应用了串联谐振耐压试验，但设备的造价十分昂贵，设备构成复杂，需要两台大型拖车运输，每路的一次试验费用很高，由此限制了它的应用范围。
在北京市电力公司形成了这样的局面，在10kV 交联聚乙烯电缆中，应用超低频（0.1HZ ）耐压试验设备和方法，在110kV 及以上电压等级的交联聚乙烯电缆中，应用变频串联谐振耐压试验设备。
近年来，试验设备的制造水平不断提高，使得设备小巧，更加适合现场移运，在10kV 交联聚乙烯电缆中有逐步取代超低频（0.1Hz ）耐压试验设备的趋势。
1 变频串联谐振的基本原理
如图1所示是一个基本的LC 串联回路，要使回路发生谐振，有很高的输出电压，回路中的容抗与感抗必须相等。
即：L C X X = 122fL fC
ππ=
f =根据上式可知，要式上式成立，回路发生谐振，可以调整三个变量，即频率、电感或电容。
变频串联谐振就是改变Us 的频率使LC 串联回路发生谐振而输出高电压。
当回路发生谐振时，有以下关系：
o s U QU =
212o o o o f L Q R f CR ππ=== s U I QU U R == f =
2 变频串联谐振耐压试验
2.1 变频串联谐振耐压试验设备工作原理
从理论上可知，改变频率、电感或电容其中之一都可以使回路发生谐振，但实际应用的试验设备是电感和电容组成某一谐振频率的回路，再通过变化激励电源的频率实现谐振，其频率范围一般在30～300Hz 之间。
图2是变频串联谐振耐压试验设备工作原理。
变频电源VF-2提供频率和幅值都可调节的电压，由励磁变压器经过初步升压后，通过谐振电抗器L （试验时所使用的高压电抗器组，它可以由两个或者更多个高压电抗器组成）和回路的电容C （即上面的电容分压器CF 和试品CX ，如果有补偿电容器，补偿电容器的电容值也要计算在内）之间发生谐振，在试品上得到谐振电压。
谐振电抗器L 可以并联连接使用，以保证回路在适当的频率下发生谐振。
通过改变变频电源的输出频率，使回路处于串联谐振状态；调节变频电源的输出电压幅值，使试品上的电压达到试验所要求的试验电压。
回路的谐振频率取决于谐振电抗器的电感L 和回路的电容C ，系统的谐振频率计算公式为f =。
2.2 特点
⑴ 电缆电容是谐振电容的一个组成部分，对谐振频率影响较大，如电缆金属屏蔽接地不良，就不能找到固定的谐振频率。
⑵ 能改善电源电压的波形畸变，获得较佳正弦电压波。
⑶ 当电缆线路被击穿时，回路失谐，短路电流立即下降为试验电流地数十分之一，所以试验设备既能有效地找出绝缘缺陷，又无过大的短路电流。
⑷ 发生闪络击穿时，因失去了谐振条件，除短路电流立即下降外，高压也立即消失，电弧即刻熄灭，不形成严重烧穿，对分析故障十分有利。
2.3 试验设备的组成
⑴ 变频电源
变频电源的主要作用是为整套设备提供幅值和频率都可调节的电压，他具有IPM 保护、过压保护、过流保护、放电保护和进线保护等诸多可靠的保护功能，以保证试验人员和试品的安全。
⑵ 励磁变压器
励磁变压器的作用是将变频电源的输出电压升到合适的试验电压，满足谐振电抗器、负载在一定品质因数下的电压要求（励磁变压器的容量一般与变频电源相同）。
励磁变压器一般为干式（环氧浇注）。
⑶高压电抗器
高压电抗器是谐振回路的重要部件，当变频电源输出频率等于系统谐振频率时，回路发生串联谐振。
根据需要，高压电抗器可以并联连接使用也可以串联连接使用，组成高压电抗器组，以满足试验电压、容量和频率的要求。
⑷高压分压器
高压分压器是高电压测试器件，它由高压臂C1和低压臂C2组成，测量信号从低压臂C2上引出，作为试验电压测量和保护信号用。
⑸补偿电容器
补偿电容器是根据用户的需要选配的。
当试品的等效电容比较小时，系统谐振频率就比较高，这时可以通过在试品两端并上补偿电容器的方法把系统谐振频率降低到期望的频率范围之内，当试品等效电容值较大时，可以不用增加次补偿电容。
2.4试验设备的接线连接
试验设备接线连接如图3所示。
在成套系统接线过程中，各连接点一定要可靠连接。
在系统接地的时候，请严格遵循高压试验一点接地原则，接地点选择在距分压器近点。
当试验电压较高，试验电流相对较小时，励磁变压器、谐振电抗器可串联连接使用；当试验电压相对较低，试验电流相对较大时，励磁变压器、谐振电抗器可并联连接使用。
在试验的时候，如果电缆电容值较小，系统谐振的频率就比较高，可能不在系统规定的工作频率范围之内，为了降低系统的谐振频率，可在分压器两端并联一个或者多个补偿电容器。