煤矿供电电缆在电气试验中进行交直流耐压实际应用的制作方法

1.本技术涉及电力电缆技术领域，具体而言，涉及煤矿供电电缆在电气试验中进行交直流耐压实际应用。


背景技术：

2.电力电缆作为一种输电设备，不但具有占地少、供电可靠性高、运 行和维护简便、可保密等优点，而且有利于提高电力系统功率因数，有利于美化城市。在城市配网及城网改造和新兴的现代化企业中的作用正日益突出，由于进行直流耐压试验的方法种类较多，接线方式各异，试验结果差别很大。随着煤矿交联电缆的广泛使用，对油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆都采用直流耐压试验是否合适，如何正确判断电缆的试验结果，能否投入运行，这些都是我们在工作中遇到的实质性问题，需要我们正确地判断并得出正确的结论，为电缆的安全运行提供可靠的依据。


技术实现要素：

3.为了弥补以上不足，本技术提供了煤矿供电电缆在电气试验中进行交直流耐压实际应用。
4.本技术实施例提供了煤矿供电电缆在电气试验中进行交直流耐压实际应用，包括以下步骤：s1.通过直流耐压试验判断纸绝缘电缆的好坏，并获取纸绝缘电缆内部缺陷的可靠数据；s2.通过交联聚乙烯绝缘电缆替品纸绝缘电缆，按高压试验的通用原则，通过在被试品上施加试验电压场强，模拟高压电器的运行状况；s3.进行交直流耐压试验，通过直流耐压试验模拟交联聚乙烯绝缘电缆的运行场强状态，通过交流耐压试验来检测电缆敷设和附件的安装质量；s4.对试验结果进行分析与判断，通过直流耐压试验检验电缆的绝缘是否合格，通过交流耐压试验检验交联电缆绝缘的质量。
5.在一种具体的实施方案中，所述s1中通过直流耐压试验判断纸绝缘电缆的好坏，并获取纸绝缘电缆内部缺陷的可靠数据的具体包括以下步骤：s101.通过直流耐压试验，判断电缆的局部缺陷：通过加入直流电压，使纸绝缘电缆中的电压按绝缘电阻分布，直流电压大部分加在与缺陷串联的未损坏的部分上，则纸绝缘电缆绝缘存在发展性局部缺陷；s102.通过交流耐压试验，判断电缆的局部缺陷：通过加入直流电压，使绝缘介质中的电压按电阻系数分布，电压由与缺陷部分串联的未损介质的电阻承受，则介质存在缺陷；s103.将纸绝缘电缆在直流电压下的击穿强度设置为交流电压下的2倍以上，通过施加更高的直流电压对绝缘介质进行耐压强度的考验，并用遥表测量纸绝缘电缆的绝缘
性。
6.在一种具体的实施方案中，所述s2中交联聚乙烯绝缘电缆设置有交联聚乙烯绝缘层，所述交联聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成，所述交联聚乙烯绝缘层在直流电压作用下的电场强度按绝缘电阻系数正比例分配，绝缘电阻系数分布不均匀，所述交联聚乙烯电缆在交联过程中溶入一定量的副产品，所述副产品具有相对小的绝缘电阻系数。
7.在一种具体的实施方案中，所述交联聚乙烯绝缘电缆发生绝缘击穿的情况为：所述交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷，释放由直流耐压试验引起的电荷，在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电压叠加在工频电压峰值上，电缆上的电压值超过其额定电压，导致电缆绝缘老化加速，即会发生绝缘击穿。
8.在一种具体的实施方案中，所述交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘内会产生水树枝，在直流电压下，水树枝转变为电树枝，并形成放电，加速绝缘水劣化，在运行工频电压作用下形成交联聚乙烯绝缘电缆绝缘击穿。
9.在一种具体的实施方案中，所述s3中交流耐压试验包括串联谐振变频试验，所述串联谐振变频试验用于取得容量补偿效果，且使输出电压波畸变率最低、击穿后路电源大幅度下降、试品闪络过程不产生震荡过电压。
10.在一种具体的实施方案中，所述串联谐振试验中串联谐振为谐振式电流滤波器电路，用于改善电源电压的波形畸变，获得较佳正弦电压波形，有效防止谐波峰值对发电机设备产生误击穿。
11.在一种具体的实施方案中，所述串联谐振耐压用于找出绝缘弱点以及无过大的短路电流烧伤故障点的忧患。
12.在一种具体的实施方案中，所述串联谐振变频试验中发生闪络击穿时，会失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高电压立即消失，且恢复电压再建立过程很长，是一种能量积累的间歇振荡过程，不会出现任何恢复过电压。
13.在一种具体的实施方案中，所述s4中判断电力电缆线路绝缘优劣标准的方法如下：s401.通过直流耐压试验检测，若电缆经直流耐压试验后绝缘击穿者，不能投入系统运行，需要立即查找故障点并进行抢修；s402.泄漏电流检测，若泄漏电流随试验电压的增高而急剧上升者，不能投入系统运行，需要人为提高试验电压将电缆击穿，然后查找故障点并进行抢修；s403.排除电源电压波动的外界因素，若泄漏电流值很不稳定，延长耐压持续时间或提高试验电压，观察泄漏电流的变化情况，如果在延时或提高电压的情况下，泄漏电流恶化趋势不大，可以投入系统运行，规定时间后再复试；s404.泄漏电流不平衡系数超过规定的标准时，首先排除外界因素造成的影响，当确认是由电缆绝缘内部缺陷引起的泄漏电流不平衡时，采取延时或提高试验电压的方法进行考核、判断与处理；s405.泄漏电流随时间延长有上升趋势，且泄漏电流值比上次显著增大时，采取延时或提高试验电压的方法进行考核、判断与处理；s406.短电缆或其他有微弱缺陷的电缆的泄漏电流偏大而泄漏电流值稳定、平衡时，投入系统运行，但需要在半年后进行复试；
可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
24.请参阅图1，本技术提供煤矿供电电缆在电气试验中进行交直流耐压实际应用，包括以下步骤：s1.通过直流耐压试验判断纸绝缘电缆的好坏，并获取纸绝缘电缆内部缺陷的可靠数据；s2.通过交联聚乙烯绝缘电缆替品纸绝缘电缆，按高压试验的通用原则，通过在被试品上施加试验电压场强，模拟高压电器的运行状况；s3.进行交直流耐压试验，通过直流耐压试验模拟交联聚乙烯绝缘电缆的运行场强状态，通过交流耐压试验来检测电缆敷设和附件的安装质量；s4.对试验结果进行分析与判断，通过直流耐压试验检验电缆的绝缘是否合格，通过交流耐压试验检验交联电缆绝缘的质量。
25.在本技术方案中，所述s1中通过直流耐压试验判断纸绝缘电缆的好坏，并获取纸绝缘电缆内部缺陷的可靠数据的具体包括以下步骤：s101.通过直流耐压试验，判断电缆的局部缺陷：通过加入直流电压，使纸绝缘电缆中的电压按绝缘电阻分布，直流电压大部分加在与缺陷串联的未损坏的部分上，则纸绝缘电缆绝缘存在发展性局部缺陷；s102.通过交流耐压试验，判断电缆的局部缺陷：通过加入直流电压，使绝缘介质中的电压按电阻系数分布，电压由与缺陷部分串联的未损介质的电阻承受，则介质存在缺陷；s103.将纸绝缘电缆在直流电压下的击穿强度设置为交流电压下的2倍以上，通过施加更高的直流电压对绝缘介质进行耐压强度的考验，并用遥表测量纸绝缘电缆的绝缘性。
26.在本实施例中，所述s2中交联聚乙烯绝缘电缆设置有交联聚乙烯绝缘层，所述交联聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成，所述交联聚乙烯绝缘层在直流电压作用下的电场强度按绝缘电阻系数正比例分配，绝缘电阻系数分布不均匀，所述交联聚乙烯电缆在交联过程中溶入一定量的副产品，所述副产品具有相对小的绝缘电阻系数。
27.在本实施例中，所述交联聚乙烯绝缘电缆发生绝缘击穿的情况为：所述交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷，释放由直流耐压试验引起的电荷，在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电压叠加在工频电压峰值上，电缆上的电压值超过其额定电压，导致电缆绝缘老化加速，即会发生绝缘击穿；所述交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘内会产生水树枝，在直流电压下，水树枝转变为电树枝，并形成放电，加速绝缘水劣化，在运行工频电压作用下形成交联聚乙烯绝缘电缆绝缘击穿。
28.在具体设置时，所述s3中交流耐压试验包括串联谐振变频试验，所述串联谐振变频试验用于取得容量补偿效果，且使输出电压波畸变率最低、击穿后路电源大幅度下降、试品闪络过程不产生震荡过电压；所述串联谐振试验中串联谐振为谐振式电流滤波器电路，
用于改善电源电压的波形畸变，获得较佳正弦电压波形，有效防止谐波峰值对发电机设备产生误击穿；所述串联谐振耐压用于找出绝缘弱点以及无过大的短路电流烧伤故障点的忧；所述串联谐振变频试验中发生闪络击穿时，会失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高电压立即消失，且恢复电压再建立过程很长，是一种能量积累的间歇振荡过程，不会出现任何恢复过电压。
29.串联谐振变频试验：电抗器和试品串联组成lc回路，通过调节变频电源输出电压的频率，使试验回路中的容抗xc和感抗xl阻值相等。电容和电感上的电压幅值相等，相位相反，回路进入谐振状态。变频电源仅提供消耗在回路电阻r上的有功功率，而回路种的无功功率磁场电能和电场电能并不返回电源，而在电抗器和试品电容之间来回交换形成振荡，结果在试品上产生高电压，通过调节变频电源输出电压的幅值，可改变回路振荡强度，从而改变试品上的电压值，以满足不同试品的试验要求。谐振时试品上电压达到高值，装置通过扫频发现电压最高值，确定回路谐振频率，在谐振下升至规定值，保持规定时间后降压，完成试验。
30.根据串联谐振的原理，当l， c， r串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，此时电路的功率因数，即电源电压与谐振回路电流同相位，电感上的电压降与电上电压降相等，相位相反。
31.由于电流与供电电压同相，因此输入功率为纯有功功率：p=ui。 可见，谐振时试验电压所耗的功率仅为电阻上所耗的功率，所以励磁变压器容量比常规试验变压器小得多。
32.在本技术方案中，所述s4中判断电力电缆线路绝缘优劣标准的方法如下：s401.通过直流耐压试验检测，若电缆经直流耐压试验后绝缘击穿者，不能投入系统运行，需要立即查找故障点并进行抢修；s402.泄漏电流检测，若泄漏电流随试验电压的增高而急剧上升者，不能投入系统运行，需要人为提高试验电压将电缆击穿，然后查找故障点并进行抢修；s403.排除电源电压波动的外界因素，若泄漏电流值很不稳定，延长耐压持续时间或提高试验电压，观察泄漏电流的变化情况，如果在延时或提高电压的情况下，泄漏电流恶化趋势不大，可以投入系统运行，规定时间后再复试；s404.泄漏电流不平衡系数超过规定的标准时，首先排除外界因素造成的影响，当确认是由电缆绝缘内部缺陷引起的泄漏电流不平衡时，采取延时或提高试验电压的方法进行考核、判断与处理；s405.泄漏电流随时间延长有上升趋势，且泄漏电流值比上次显著增大时，采取延时或提高试验电压的方法进行考核、判断与处理；s406.短电缆或其他有微弱缺陷的电缆的泄漏电流偏大而泄漏电流值稳定、平衡时，投入系统运行，但需要在半年后进行复试；s407.直流耐压试验中有少数闪络现象，但在延时或提高试验电压情况下，闪络现象不再出现者，允许投入系统运行，但需要半年后复试，如果仍有闪络现象出现，需要找出故障点并予以排除。
33.该煤矿供电电缆在电气试验中进行交直流耐压实际应用的原理：使用时，通过本发明中的方法能够准确有效的掌握电缆各部位的运行状况，有利于提高电缆的安全运行，
减少电缆在运行中的故障。
34.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。