18. 2 原 理
现场评估所用的测试设备显然要尽量小以便于运到测试现场。 电源可以是通用的在线设备或者是可用的电压适度提高的离线设备。
18. 2. 1 测试项目
所有这些测试由三个基本板块构成[1] :
● 电压。
● 电流。
● 时间/ 频率。
18. 2. 2 励磁电压
● 直流电压 ( DC)。
● 低频 ( 约 0. 1Hz)。
● 工频 (50Hz / 60Hz)。
● 高频 (100 ~ 500Hz)。
● 振荡电压和衰变电压。
18. 2. 3 性能测试的项目
● 载流量。
● 局部放电 ( PD)。
● 损耗因数 ( tanδ)。
● 衰减电压或电流。
● 初始/ 熄灭电压。
18. 2. 4 时间上的考虑
涉及时间的读数会有很大差别。 必须考虑的因素之一是测试中所用电源的频率, 因为要将很多读数进行平均, 因此要用到 “ 重复” 这个词。 意味着如果频率是 0. 1Hz, 将三个读数平均, 电源就必须要持续工作至少 30s。 如果频率是 60Hz,工作时间就可以缩短到 2 ~ 3s。
另一个要考虑到时间的情况是涉及测试原理的时候, 如果实验目的是要线路断
电, 故障发生, 那么持续时间通常是指定的 ( 最多 1h)。 如果目的只是评估回路情况, 就只需要持续很短的时间 ( 数秒即可), 在决定测量时间长短时经验也会起到作用。
18. 2. 5 全局评估和精确定位故障
不同的测试方法具备不同的能力, 或精确定位故障, 或考察整个回路的 “ 平均” 水平, 通常更倾向于全局评估。 如将要在本章中后面提到的, 局部放电测试可以给出一个或多个故障点, 而损耗因数给出回路测试中的平均水平, 因此不能给出具体位置。
故障位置通常利用测试指定电缆传输信号的时间来确定。 时域反射仪 ( TDR)可以测量信号从测量点到故障点再返回 ( 一个环路) 的时间, 或者只是从故障点到测量点 ( 单程) 的时间。 波形的传播速度随电缆的绝缘材料和其他结构特点不同而变换。
18. 2. 6 需要测试的量
中压和高压电缆在装运前已经由生产商用交流 ( AC) 或直流 ( DC) 进行了详尽的测试以确定电缆性能与使用说明和工业标准一致。 电缆在运输敷设和附件安装过程中容易受到外部损伤。 因此电缆在敷设服役前要先进行测试来确定找出外部机械性损伤并确定接头和终端已妥善安装。 对服役中的电缆进行定期测试也可以得到系统的老化程度, 减小或降低服役中的故障。
另外, 许多用户发现随着时间的推移电缆系统会老化, 运行故障十分棘手。 为了减少或降低运行故障, 用户要在运行一定时间后对电缆进行周期性测试或维护性测试。 电缆用户还需要特殊的诊断测试辅助决定怎样的失效电缆的更换距离或更换次序更经济。
已有研究结果表明固定形式的现场评估可能导致交联聚乙烯电缆故障 ( 如水树) 提早出现[6] 。 这证明一些现场的观察值会让我们重新考虑现场评估的方式和种类, 如电压水平、 故障定位方法和雷电冲击。
纸绝缘铅套电缆系统超过 60 年的直流电压现场评估经验表明合适的直流电压不会引起绝缘明显老化, 或只会引起可忽略的缓慢老化。
用户通过考虑运行故障的维护成本自行决定是否做维护性测试, 包括无形成本、 测试成本和对系统造成损坏的可能性。 由于如今无损诊断测试已经日趋成熟,用户可能会考虑用一种或多种无损诊断技术替代老的电压测试方法。