Техническа бележка Редактори с правоъгълна косинусова вълна

От инж. Игнасио Хортал Роблес
SebaKMT Испания
представляван в Аржентина от Grupo Equitécnica Hertig

Остатъчни товари преди изпитването | Остатъчни натоварвания след теста: ефективно намаляване на секцията за изолация на кабела

DC

Изпитването на кабели със средно и високо напрежение традиционно се ограничаваше до изпитване с постоянен ток. Тази технология е ефективна за кабели с маслена хартия (PILC), но е доказано, че тя може да бъде неефективна и дори вредна за полимерно изолирани кабели (XLPE –EPR).

редактори

  • Стойността на високо напрежение, необходима за теста, може да причини повреда на кабела и да ускори стареенето му в определени сегменти на изолацията.
  • Дългият период на излагане на високи постояннотокови напрежения генерира остатъчни космически заряди, които могат да се разглеждат като RC компоненти с постоянна време от няколко часа и дори дни. Тези космически заряди изчезват много бавно, взаимодействайки с електрическите полета на работното напрежение след пускането на кабела в експлоатация, причинявайки неконтролирана дефектна повреда.
  • Друг проблем е използването в инсталации със серен хексафлуорид (SF6). Тук постоянният ток причинява статични заряди върху праха и върху частиците, съществуващи в системите SF6, като ги отстранява и утаява като цяло на дъното, причинявайки диелектрична слабост на изолационния газ.

Променлив ток при 50 Hz

Променливият ток за полимерни кабели е най-ефективният тест поради неговата промяна на полярността, която предотвратява създаването на космически заряди в изолацията.
Изпитването с променлив ток при честота на мрежата е сравнително лесно да се извърши чрез използване на трансформатори, но голямата реактивна загуба на кабела налага да се проектират системи с огромно тегло, размери и консумация на енергия. Следователно мобилността на системата в повечето случаи е ограничена и изисква използването на камиони и открити пространства за високо напрежение.
Мощността, необходима за тестване на 12-20 kV кабел с 2 μ, F капацитет и променливо напрежение от 3 Uo е приблизително 1 MVA.
Въз основа на уравнението за изчисляване на мощността на трансформатор за система за изпитване на променлив ток, която има способността да тества 2μ кабел, F-132 kV, имаме:
S = VI = 2 πfCV 2 * 10 * E-12

S: мощност на трансформатора
V: Максимално Uo
I: Ток в ампери
f: мрежова честота херц

S = 2π * 50 Hz * 2 μF * 190 kV2 * 10 * E-12 = 22,68 MVA

Променлив ток с променлива честота

Използваните нива на напрежение и честота са сравними с тези при изпитването на променлив ток при 50 Hz, той работи при честоти, които варират от 30 до 300 Hz. При честоти над 300 Hz те причиняват много големи реактивни загуби, които водят до прегряване на системните компоненти.
Резонансната технология рециклира значителна част от енергията, като по този начин намалява общото потребление в сравнение с теста при 50 Hz, въпреки че това все още е високо. Добавяйки на свой ред огромните размери и тегло, става трудно да се извърши резонансният тест на смесени кабели. Цената на теста е твърде висока поради времето, човешките ресурси, използваните средства за транспортирането му и генераторния комплект, необходим за провеждане на теста.
Мощността, необходима за тестване на 132 kV кабел с 2.5 μ, F капацитет при 2.5 Uo AC е приблизително 14.3 MVA

Променлив ток към OWTS

Задействане на вълни с променлив ток при резонансни честоти от 20 до 500 Hz. Проводникът се зарежда до необходимото напрежение и след това се поставя паралелно с намотка с фиксирана стойност, произвеждайки амортизирана трептяща вълна въз основа на капацитета на проводника и състоянието на неговата изолация.