油田电网局部放电现场试验方法研究

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由于电缆线路的电容很大，若采用工频电压试验，必须有大容量的工频试验变压器，现场试验很难实现；所以传统的耐压试验方法是采用直流耐压试验。因为电缆的直流绝缘电阻很大（一般在10G以上），所以在作直流耐压试验是充电电流极小，具备试验设备容量小、重量轻、可移动性好等优点；但直流耐压试验方法对于XLPE交流电缆，无论从理论还是实践上去却存在很多缺点。主要体现在： 1.高压试验技术的一个通用原则，试品上所施加的试验电压场强必须模拟高压电器的运行工况。高压试验得出的通过或不通过的结论要代表高压电器中的薄弱点是否对今后的运行带来危害。这就意味着试验中的故障机理应与电器运行中的机理有相同的物理过程。 2.直流电压下，电缆绝缘的电场分布取决于材料的体积电阻率，而交流电压下的电场分布取决于各介质的介电常数，特别是在电缆终端头、接头盒等电缆附件中的直流电场强度的分布和交流电场强度的分布完全不同，而且直流电压下绝缘老化的机理和交流电压下的老化机理不相同。因此，直流耐压试验不能模拟XLPE电缆的运行工况。 3.XLPE电缆在直流电压下会产生“记忆”效应，存储积累单极性残余电荷。一量有了由于直流耐压试验引起的“记忆性”，需要很长时间才能将这种直流偏压释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流偏压便会叠加在工频电压峰值上，使得电缆上的电压值远远超过其额定电压，从而有可能导致电缆绝缘击穿。 4.直流耐压试验时，会有电子注入到聚合物介质内部，形成空间电荷，使该处的电场强度降低，从而难于发生击穿。XLPE电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷。但如果在试验时电缆终端头发生表面闪络或电缆附件击穿，会造成电缆芯线上产生波振荡，在已积聚空间电荷的地点，由于振荡电压极性迅速改变为异极性，使该处电场强度显著增大，可能损坏绝缘，造成多点击穿。 5.XLPE电缆致命的一个弱点是绝缘内易产生水树枝，一旦产生水树枝，在直流电压下会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘劣化，以致于运行后在工频电压作用下形成击穿。而单纯的水树枝在交流工作电压下还能保持相当的耐用压位于，并能保持一段时间。

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