DL∕T 1301-2013 海底充油电缆直流耐压试验导则

ICS27.100F24备案号：42661-2014DL/T1301—20132013-11-28发布2014-04-01实施国家能源局发布I 11范围 2规范性引用文件 3术语和定义 14试验电压标准 25加压方式的选择 26充电电流的选择 2 38安全距离的选择 49试验接线 10现场直流耐压试验 6附录A(资料性附录)先宽后窄电压分级法 附录B(资料性附录)500kV海底充油电缆直流耐压试验参考接线图 附录C(资料性附录)充油海缆不同温度、电压下泄漏电流折算方法 9DL/T1301—2013海底充油电缆直流耐压试验导则本标准提出了500kV海底充油电缆现场直流耐压试验所涉及试验电压标准的确定、加压方式的选择、充电电流的选择、试验设备的技术要求及选用、安全距离的选择、试验接线、试验结果的判断等方本标准适用于500kV海底充油电缆现场直流耐压试验，其他充油电缆现场直流耐压试验可参照2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T16927.1—2011高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求GB/T16927.2高电压试验技术第2部分：测量系统GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准3术语和定义长距离电缆longcable指长度大于5km或对地电容1μF以上的电缆。设备安全距离safedistanceforequipment指试验时保证不发生外绝缘放电的安全距离。人身安全距离safedistanceforperson指试验时保证试验电压对周围人员的影响符合相关标准的安全距离。纹波因素ripplefactor指纹波幅值与其直流电压算术平均值之比，计算如式(1):1DL/T1301—2013吸收系数absorptioncoefficient指达到耐压值后1min与耐压结束时的试品电流之比。电压漂移度degreeofvoltagedrift指在不做电压调整后，5min内输出电压的漂移值与输出额定电压之比。不平衡度degreeofunbalance最大值与最小值之差与平均值之比。放电静触点dischargefixedcontact指固定在试验系统中，耐压试验结束后对海缆储存电荷进行人工放电时的接入点。4试验电压标准4.1试验电压对于500kV海底充油电缆，现场耐压对应的直流试验电压为3U₀(U₀为额定电压);或50%雷电冲击试验电压，取两者中的较低值。有工程特殊要求者，按电缆供需双方确定的试验电压标准执行。对于500kV海底充油电缆，直流试验电压的极性一般选4.3试验时间对于500kV海底充油电缆，直流耐压试验的时间一般为15min;有工程特殊要求者，按电缆供需双5加压方式的选择5.1对于500kV海底充油电缆，现场直流耐压试验的加压方式可选择连续匀速升压或分4～6阶段升压，各阶段电压值的选择可按耐压值平均分配法或按耐压值先宽后窄法取值，推荐的先宽后窄电压分级法参见本标准附录A。5.2平均分配法各阶段停留时间一般都选取Imin,先宽后窄法各阶段停留时间一般按先长后短取。6充电电流的选择6.1对于500kV海底充油电缆，现场直流耐压的充电电流选择需考虑升压时间、试验设备最大输出电流及加压方式三个因素。6.2最大充电电流一般可取试验设备输出最大电流的50%,不应超过试验设备输出最大电流限值的6.3般按控制总升压时间在30min内选取平均充电电流，可按式(2)计算：I——平均充电电流，mA;26.4对于连续加压方式，充电电流可按式(2)取平均充电电流。取，高于70%试验电压值的各阶段的平均充电电流可按出厂试验达到稳定时电流的3倍～5倍取，但不能低于式(3)计算结果，即控制升压速率不低于每分钟耐压值的2%。示例：直流高压发生器输出最大电流为10mA,以上推荐的先宽后窄法第1至第5阶段充电电流分别取5mA、5mA、a)额定输出电压不宜小于被试电缆耐压值的110%;b)额定输出电流不小于式(2)计算结果的2倍；c)满容量可持续运行时间超过被试电缆耐压时间的2倍；e)输出电压漂移度按GB/T16927.1—2011中5.1.3条规定执行；1)保护电阻器的电阻值符合式(4)的计算结果：R=(0.001～0.01)×U₀÷1I——试品稳定电流，mA。2)限流电阻器额定功率大于式(5)的计算结果：I——额定输出电流，mA:3)限流电阻器的外绝缘应能耐受幅值为Ua的冲击电压，并留有适当裕度，当直流耐压值为700kV～900kV时，限流电阻值宜选取2MQ～4MQ,外绝缘长度宜选取4m。1)高压电压、电流测量装置的精度和校验周期按GB/T16927.2的规定执行；2)高压电流表向测量系统传输信号应采用光纤；3)高压电压测量装置应选用纯阻型分压器，其整体电阻值应小于式(6)计算结果，若其整体电阻值大于式(6)的结果，应多并联1台阻性分压器，把自然放电时间常数控制在2h3DownloadFrom7.2成套放电装置的技术要求对于500kV海底充油电缆，现场直流耐压试验的成套放电装置应满足以下要求：a)成套放电装置的电阻值应符合式(7)的计算结果：b)可持续放电时间不小于式(8)的计算结果：T=1.5×R×C×In(Ud)÷60T——持续放电时间，min;U——直流耐压值，kV;C——被试电缆对地电容值，μF;R——放电装置的电阻值，MQ。c)额定放电功率不小于式(9)的计算结果：U₄——直流耐压值，kV;R——放电装置的电阻值，MQ;T——可持续放电时间，min。d)额定功率放电运行至其可持续放电时间后，电阻值减小量应不大于50%的标称阻值，30min后电阻值恢复至超过70%的标称阻值。e)放电装置的外绝缘应能耐受幅值为Ua的冲击电压，并留有适当裕度。f)具有放电电流监测功能，放电回路连接线截面不应小于25mm²。g)具有远方控制放电电流大小的功能，控制距离应不小于10m。h)具有方便并且安全移动功能，对电缆耐压试验加压过程不造成任何不良影响。8安全距离的选择8.1直流高压试验的人身和设备安全距离均可按表1选择，没有被列出的试验电压值的安全距离可以根据其所在区间电压进行线性插值法选取。4DownloadFromDL/T1301—2013表1直流试验安全距离试验电压安全距离m98.2当客观因素限制无法满足表1安全距离，现场海拔在2000m以下，湿度不大于80%时，设备安全距离按式(10)选择：8.3试验人员的人身安全距离不允许按式(10)计算，试验人员所处地点地面的电场强度应不大于9试验接线9.1.1500kV海底充油电缆的铅套及屏蔽层接地点一般无法解开，电流表应接在加压设备输出的高压端与海缆终端头的连接处，并消除高压引线及耐压侧终端头套管表面的影响，避免在电流表与海缆之间接分压器等其他试验设备；同时应在被试海缆对侧同相终端头套管最低电位伞裙上用裸铜线紧绕2圈以上对地接入另一只电流表，以便同时测量对侧同相终端头表面泄漏电流；加压侧电流减去对侧表面泄漏电流为加入海缆的电流值(参见本标准附录B图B.1)。表两端并联击穿电压小于铅套绝缘水平的放电间隙或阻值约为电流表输入阻抗1000倍且精度不低于电流表的电阻，以保护铅套及屏蔽层的绝缘和电流表，不宜在此处并联电容(参见本标准附录B图B.2)。坏；但电流表一般装在高压端，小开关的控制需有充分的安全措施，措施之一为采用无线遥控开关，但并联在电流表两端的必须是无源接点；另一措施则为采用外侧接地的绝缘绳对小开关进行拉拽控制，但小开关必须固定牢固，并确保拉拽绳不影响试验系统安全距离，禁止在试验过程操作小开关(参见本标电压测量装置应接在限流保护电阻的试品侧，不宜使用测压与倍压同在一个绝缘筒的加压设备。9.3放电装置的接法放电静触点应有足够的均压措施，以免造成高压电流测量误差。9.3.2放电静触点也可以接在高压电流表的电源侧，但放电前必须闭合高压电流表的并联开关，保护高9.3.3采用其他放电装置也应避免以上两方面的影响，并确保放电装置不影响试验系统安全距离。9.4试验接线的其他事项9.4.1对某相海缆试验时，其他相海缆均应接地。9.4.2高压部分应采取足够的均压措施，高压引线应采用直5DownloadFromDownloadFrom10.1.4试品及试验设备与周围物体的安全距离应符合本标准第8章规定；现场安全围栏的设置按6DownloadFrom(资料性附录)先宽后窄电压分级法先宽后窄法利于提高升压速度和把电压准确控制至目标值，因此，推荐采取先宽后窄法。先宽后窄法推荐办法举例：500kV海底充油电缆耐压试验的耐压值为Ua,额定电压为U₀,最高运行电压峰值为Uomaxp,各阶段电压和时间如图A.1所示。第1阶段一般取额定运行电压的整数，停Imin;第2阶段取第3阶段取耐压值的75%(取整数),停40s;第4阶段取耐压值的90%(取整数),停30s;第5阶段到达耐压值。电压U75%UUoapUU时间Tt₁=n+80minl:=t+5min500kV海底充油电缆先宽后窄法耐压试验程序7DownloadFromDL/T1301—2013(资料性附录)500kV海底充油电缆直流耐压试验参考接线图业-限流业-限流电阻被试电缆言电流表3÷2÷放电保护电阻试验电源录波器电流表直高发开关图B.1500kV海底充油电缆直流耐压试验参考接线图(高压端测量电流)限流限流电流表电阻I被试电缆直高发分压器专电流表放电保护电阻京÷放电控制器录波器言试验电源屏蔽层电阻开关38DownloadFromDL/T(资料性附录)充油海缆不同温度、电压下泄漏电流折算方法C.1不同温度下泄漏电流折算I,——温度t对应的泄漏电流，mA;11——第1个温度值，℃;12——第2个温度值，℃。般海缆现场试验温度采用平均海底温度，出试验温度采用环境温度。C.2不同电压下泄漏电流折算U₁——第1个电压值，kV;U₂——第2个电压值，kV;I₂——电压U₂对应的泄漏电流，mA;k——经验值，取0.03mm/kV;9Downl