在电力系统的庞大身躯中,电缆如同不可或缺的动脉血管,负责将电能稳定可靠地输送至四面八方。确保这些“动脉”的健康与强健,是保障电网安全运行的基石。而在众多电气试验项目中,交流耐压试验以其对设备绝缘性能直接、有效、严格的检验能力,被誉为诊断绝缘状况的“试金石”。近日,武汉凯迪正大对某用户10kV电压等级、240平方毫米截面积、1.2公里长度电缆的交流耐压试验。

本次试验任务明确,目标是对用户电缆进行“体检”。该电缆参数为:电压等级10kV,导体截面积240平方毫米,总长度达1.2公里。工欲善其事,必先利其器。试验选用的是武汉凯迪正大电气有限公司生产的KDXZ-108/108型变频谐振耐压试 验装置。该装置能通过调节频率使回路处于谐振状态,从而以小容量电源激发试品上的高电压,兼具高效与安全。根据《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596),本次试验电压设定为17.4kV,耐压时长为5分钟。这一电压值是电缆额定相电压的倍数,旨在模拟运行中可能出现的过电压情况,足以充分暴露其潜在的绝缘缺陷。
安全,是电力工作不可逾越的生命线。 试验开始前,试验人员强调了安全注意事项,专人进行全过程监护,严防任何无关人员误入。所有试验设备的接地桩,均通过导电性能优异的编织铜线,与地网实现可靠直接连接,确保接地电阻严格小于4Ω,为可能泄漏的电流构建一条安全的泄放通道。

试验系统的搭建,是一个将理论计算转化为实际连接的过程:
电抗器配置: 对于长达1.2km的10kV电缆,其等效电容较大,所需的谐振频率会较低。为此,试验团队将两台高压谐振电抗器进行并联。此举一可增大电流容量,满足试验需求;二能有效降低回路的谐振频率,使其落入装置的工作区间。
激励与接线: 激励变压器的输出端选定在1.2kV抽头,通过高压引线接至并联后的电抗器组。电抗器的高压输出端,则经由均压罩和专用高压引线,精准接至待试电缆的首相——A相。电缆的另一端头已被解开,三相分离,并悬空确保对地及相间有足够的安全距离,避免发生闪络。
测量与反馈: 一套110kV电容分压器的高压端并联在电缆终端头上,它的使命是精确测量高压侧的真实电压。其低压信号线则接入变频电源背板的“分压器信号”端子,形成一个闭环反馈系统,让控制系统能实时“知晓”并调节输出电压,确保其精确度和稳定性。
接地系统: 一个“干净”的接地是防止触电和电磁干扰的根本。变频电源、激励变、电抗器、分压器等所有设备的接地端子,均采用宽截面接地线,统一连接至现场唯一的接地桩上,严格实现“一点接地”,杜绝地电位差带来的风险。

系统连接完毕,试验的“大脑”——变频电源开始被赋予指令。接通电源,打开“电源开关”,液晶触摸屏亮起,试验人员在主操作界面进行一系列关键参数设置:
频率范围: 将“起始频率”设为30Hz,“终止频率”设为300Hz。这个宽泛的范围允许装置进行自动扫描,精准捕捉到回路的实际谐振点。
起始电压: 设为20V。这是针对电缆这类高Q值(高品质因数)试品的推荐值,能在调谐初期温和地激发谐振回路,确保过程平稳安全。
试验目标: 在“第一阶段试验电压”栏输入17.4kV,“试验时间”设为5分钟。其余阶段设为0,意味着进行单一阶段的耐压考验。
变比校准: “激励变变比”根据实际接线(输出1.2kV / 输入0.4kV)计算为3;“分压器变比”则依据分压器自身铭牌参数设为1000。这两个参数是系统进行内外电压换算的基准,至关重要。
保护定值: 这是为设备和试品设置的“多重保险”。“过压保护” 设置为19.2kV(约为试验电压的110%),防止电压意外失控;“过流保护系数” 设为100%,限定最大输出电流;考虑到设备最高电压,将“闪络保护” 值设置为3kV,这是一道灵敏的防线,能在电缆绝缘瞬间击穿时迅速切断电源。
步进精度: “自动调谐频率步进”设为1Hz,确保扫频过程细致入微,找到的是真正的谐振峰顶,而非粗略近似。
一切就绪,点击“开始试验”按钮,装置随即进入全自动、一体化的执行流程。
智能寻频: 屏幕切换至调谐界面。装置从30Hz起步,以1Hz为步长向上扫描。很快,在34.5Hz附近,屏幕上原本平直的“频率-电压”曲线陡然升起一个尖锐的峰值——谐振点被精准捕获!整个过程流畅迅速,不超过一分钟,充分展现了装置内部DSP(数字信号处理器)平台的实时计算能力。
平稳升压: 寻频结束,系统无缝切换至升压界面。输出电压从20V的起始值开始,如静水深流般平稳上升。试验人员全神贯注,紧盯着屏幕上一次电压、高压电压和输出电流的实时数据。一切参数均在预期之内:高压稳步达到并锁定在17.4kV,此时输出电流约为1.85A,与基于电缆参数的理论计算值高度吻合,印证了回路的谐振状态良好。
恒压计时: 电压稳定后,系统自动进入计时界面,5分钟倒计时正式开始。这300秒,是对电缆绝缘性能最严峻、最关键的考验阶段。屏幕上,代表高压的曲线几乎是一条完美的直线,没有任何波动,系统也未发出任何闪络或异常的报警信号。这“漫长”而平静的5分钟,无声而有力地宣告了该相电缆绝缘性能的优良与可靠。
自动收尾: 倒计时归零的瞬间,装置自动开始平稳降压,将高电压安全地降回至零。随后,一声清晰的提示音响起,系统自动返回主界面,宣告本相试验圆满结束。
A相试验的成功,只是完成了三分之一。随后,技术人员严格遵循安全规程:先彻底断开变频电源,再使用高压放电棒对已试的A相电缆头进行充分、可靠的放电,并立即挂接接地线,形成可见的安全短路点。确认无电后,方才进行换线操作,将高压引线依次转接至B相和C相,重复上述全部试验流程。
凯迪正大提供各种交接试验、预防性试验、高低压电气试验、电缆故障查找、电力运维等工程服务。公司凭借齐全的设备、丰富的经验和专业的技术,能够为客户提供及时高效的服务。24小时联系电话:15827263478。