凌津滩电厂220Kv电缆交流耐压试验记录与分析
摘要：凌津滩电厂装机9台，总容量27万千瓦，是我国大容量、灯泡式贯流式机组的电厂。除5#机是1机1变，其余全采用2机1变的扩大性单元接线，主变共5台。高压220KV系统采用沈阳高压开关厂生产的GIS。主变高压侧与GIS的连接选择法国SAT公司进口的“全塑干包高压电缆”。
关键词：电缆交流 耐压试验 记录与分析
1 电厂概况
凌津滩电厂装机9台，总容量27万千瓦，是我国大容量、灯泡式贯流式机组的电厂。除5#机是1机1变，其余全采用2机1变的扩大性单元接线，主变共5台。高压220KV系统采用沈阳高压开关厂生产的GIS。主变高压侧与GIS的连接选择法国SAT公司进口的“全塑干包高压电缆”。
2 220KV高压电缆简介
2．1 高压电缆基本参数
电缆型号：SSIPRELFC
额定电压：220KV
额定电流：200A
最高运行电压：252KV
2．2 高压电缆的结构及连接
高压电缆由外到里共有三层绝缘，一层屏蔽，核心铜导体的截面积约为400mm2。其主要组成见图1。
图1 220KV高压电缆结构图
所有电缆终端均由法国SAT公司的职员现场制作。与主变220KV高压套管相连一侧为环氧树脂绝缘的高压电缆终端，在进入▽57.5米高程高压电缆廊道拐角时，穿过SAT公司专配的SF6金属气罐并屏蔽接地。再经廊道内的固定单侧电缆架，直接悬吊进GIS的三相进线气室与GIS内的导体相接。该侧电缆终端同样的屏蔽接地，且与GIS气室相接的上下金属法兰面经非线性接地。
3 220KV高压电缆交流耐压试验
高压220KV电缆全部安装完毕，在做完微水和检漏及直阻、绝缘电阻、直流耐压等试验且合格后，由送变电公司电气组对凌厂高压220KV电缆（6103至#1主变段，98年已做）进行了交流耐压试验。
因试验设备较庞大，而当时主变场尚在施工，所以选择了离主变最近、且场面较宽敞的尾水平台。为便于观察耐压时的火花，试验时间选在晚上。
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3．1 试验仪器及接线图：
FC ——变频电源
T ——120KVA励磁变压器，4A、20KV-30KV/400V
C1 ——分压器低压臂电容2.5μf
C2 ——分压器高压臂电容1250PF/220KV（分压器取两节2500/2PF）
V、V1、V2——电压表
A ——电流表
A1、A2 ——钳形电流表（7月31日该用安培表）
L1 ——高压电抗器197.3H
L2 ——高压电抗器207H
Cx ——被耐压电缆
3．2 耐压试验记录
为防止长时间工作热效应对试验设备的损坏，试验分两部分进行，头一天做6203至#2主变段和6303至#3主变段的耐压，第二天做6403至#4主变段和6503至#5主变段的耐压。
断开耐压电缆对应的GIS隔离开关后，在主变高压侧的电缆终端三相短接施压。只有最后一段即6503至#5主变段，因电缆最长电容大，考虑励磁变的容量，三相分开做，先做A、B两相同做，后单独做C相。耐压值为出厂值的80%，即：318KV×0.8=254KV。
试验当时正是夏季，温度36℃；湿度82%，具体试验数据如下：
JD2705兆欧表、BPD变频电源控制台
| 6203-#2主变 | 6303-#3主变 | 6403-#4主变 | 6503-#5主变 | ||
电 缆 长 度 （m） | A | 114 | 122 | 158 | 194 | |
B | 118 | 124 | 161 | 198 | ||
C | 120 | 128 | 165 | 202 | ||
耐压前的绝缘 (GΩ) | A | >100 | 3.51/5.32 | 2.3/2.39 | 2.61/3.58 | |
B | >100 | 3.51/5.32 | 2.3/2.39 | 2.61/3.58 | ||
C | >100 | 3.51/5.32 | 2.3/2.39 | 2.45/2.49 | ||
变频柜的输出电压V | 300V | 310V | 325V | AB | 325V | |
C | 320V | |||||
变频柜的输出电流A | 95A | 95A | 110A | AB | 100A | |
C | 73A | |||||
励磁变高压侧电流A2 | 2.1A | 1.8A | 3.3A | AB | 3.0A | |
C | 2.2A | |||||
补偿电抗器的电流A1 | 4.6A | 1.9A | 3.15A | AB | 2.75A | |
C | 2.1A | |||||
分压器低压臂电容电压V1 | 127V | 127V | 127V | AB | 127V | |
C | 127V | |||||
谐振频率（HZ） | 73 | 71 | 62 | AB | 68 | |
C | 93 | |||||
耐压后的绝缘 (GΩ) | A | >100 | 4.64/5.43 | 2.38/2.64 | 2.95/3.39 | |
B | >100 | 4.64/5.43 | 2.38/2.64 | 2.95/3.39 | ||
C | >100 | 4.64/5.43 | 2.38/2.64 | 2.64/2.82 | ||
4 试验数据分析和结论：
因为CI/C2=2000，所以当V1显示127V，对应于被试品Cx的电压为 127×2000=254KV。
以6503-#5主变C相高压电缆为例，电缆电容按0.14μF/KM，那么C相的总电容为
Cx=0.14×0.202=28280PF
等效的谐振电容
C= Cx∥（C1+C2）=28280+1249=29529PF
等效的谐振电抗
L=L1∥L2≈101H
所以，谐振频率
=
=92.8HZ
流过L1和L2的电流
I1=
=254×
=2.22A
I2=
=254×
=2.13A
与现场记录的试验数据（见灰框）基本吻合。
另外，试验过程中电流和电压未发生突变，GIS室无异常声音，高压电缆廊道未见有电火花。耐压合格 。