DL/T中给出了常见被试品电容量参考值,其中电力电缆为每米50~400pF。以某8.7/15kV型号为YJV22-3×240的三芯电缆为例,该电缆厂家给出的每公里电容量为0.373μF,工频(50HZ)交流耐压试验电压为U=2U0=2×8.7kV=17.4kV,代入标准给出的公式:
公式5:P=ƜCU2×10-3=35.46kVA
再来看直流耐压试验是怎么一回事。直流耐压试验时我们可以把电源频率看成是0HZ,即直流每秒钟振动0次,即公式5中Ɯ=0,那么理论上直流耐压试验中可带的电容量为无穷大,被试电缆可以无穷长。
但是,GB50150指出:“橡塑绝缘电力电缆采用直流耐压存在明显缺点:直流电压下的电场分布与交流电压下的电场分布不同,不能反映实际运行状况……这一点也得到了运行经验的证明,一些电缆在交接试验中直流耐压试验顺利通过,但投运后不久就发生绝缘击穿事故”。
再来看谐振耐压。DL/T现场绝缘试验实施导则交流耐压试验》第5.3串联谐振电路中对谐振耐压的原理、推算公式讲得很清楚了,大家可以自行查阅(一看就明白),这里简单说一个问题,就是为什么普通试验变压器受容量限制不能对很长的电缆耐压,而串联谐振装置却可以呢,标准中给出了一个公式:
公式6:Qs=ƜL/R
公式6中,Ɯ为角频率,在串谐电路中为可变参数,GB50150标准要求值为20HZ~300HZ;L为串联电感,R为回路电阻。Qs为品质因素,关键就在这儿,它定义为输出电压与励磁电压之比,可以理解为“串谐回路对励磁变压器(普通变压器)的放大倍数”。在公式6中,R是很小的,那么Qs可以很大,比如50,那么经串谐放大后,理论上所能耐的电缆长度就是普通工频耐压试验变压器的50倍!但同样的问题是公式右边L的大小决定品质因素的大小,也决定了串联电抗器的重量,实际上串谐装置的串联电抗器是非常重的,为了减轻重量,往往做成多个串联使用,但依然非常重。
综上所述:
1.工频试验变压器使用简单轻便,但可以带的电缆长度不可能太长,一般用于35kV及以下短电缆耐压(具体可用理论公式计算确定);
2.串联谐振装置应用范围广,电缆长度可以很长,电压也能升得很高,但重量太大,现场搬运不方便,一般用于长电缆或高电压等级(35kV以上)电缆耐压;
3.交流0.1HZ耐压是交流耐压(20HZ~300HZ)与直流耐压的折衷选择;
4.直流耐压与电缆实际运行工况不符,缺陷判断不灵敏,只能做为最后的选择。