हाई वोल्टेज केबल टेस्ट विधियों का चयन

सार: यह पेपर एक्सएलपीई केबल पर डीसी की कमियों और समस्याओं का विश्लेषण करता है, और तुलना करके साइट पर एसी का सामना वोल्टेज परीक्षण के लिए आवृत्ति रूपांतरण अनुनाद डिवाइस का चयन करता है;

मुख्य शब्द: हाई वोल्टेज केबल, डीसी वोल्टेज टेस्ट का सामना, एसी वोल्टेज टेस्ट का सामना

प्रस्‍तावना:

पावर केबल अक्सर बिजली संयंत्रों, सबस्टेशनों और औद्योगिक और खनन उद्यमों के लिए बिजली लाइनों के रूप में उपयोग किया जाता है । नदियों और रेलवे को पार करते समय भी इनका उपयोग किया जाता है । बिजली केबल का उपयोग शहरी विद्युत पारेषण और वितरण लाइनों और औद्योगिक और खनन उद्यमों में ट्रंक लाइनों के रूप में किया जा सकता है ताकि भूमि के कब्जे को कम किया जा सके और पर्यावरण को सुशोभित किया जा सके । विद्युत निर्माण का विकास सीधे तौर पर देश के विकास को संचालित करता है। बिजली निर्माण में पावर केबल अहम भूमिका निभाती है। यह बाहरी जलवायु, आड़, स्थायित्व, उच्च इन्सुलेशन प्रदर्शन, अच्छे वाटरप्रूफ और एसिड प्रूफ प्रदर्शन, मजबूत तन्य और संपीड़न प्रतिरोध के छोटे प्रभाव के कारण बिजली उपयोगकर्ताओं से प्यार करता है। हालांकि, उपयोग की प्रक्रिया में कुछ दोष होना आसान है, जैसे यांत्रिक क्षति, सीसा पैकेज जंग और अत्यधिक जंग हीट एजिंग, आदि। इसलिए, बिजली प्रणाली के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए नियमित निवारक परीक्षण द्वारा छिपी हुई गलतियों के लिए विद्युत केबल का परीक्षण किया जाना चाहिए।

iec840 या cigrewg21.03 के अनुसार, फील्ड टेस्ट का उद्देश्य केबल या केबल एक्सेसरीज की विनिर्माण गुणवत्ता का निरीक्षण करना नहीं है, जिसकी पुष्टि टाइप टेस्ट और फैक्टरी टेस्ट में की गई है । साइट पूर्णता स्वीकृति परीक्षण का उद्देश्य यह जांचना है कि केबल बिछाने और सहायक उपकरण स्थापना सही है या नहीं। परिवहन, हैंडलिंग, भंडारण, बिछाने और बैकफिलिंग की प्रक्रिया में केबल गलती से क्षतिग्रस्त हो सकती है। iec229 के अनुसार, 2.5 मिमी या उससे अधिक की बाहरी म्यान मोटाई वाले केबल के लिए, 10 केवी डीसी वोल्टेज 1 मिनट के लिए केबल शील्ड और जमीन के बीच लागू किया जाता है। केबल मुख्य इन्सुलेशन के सामना वोल्टेज परीक्षण के लिए, आईईसी दो तरीकों की सिफारिश करता है:

डीसी वोल्टेज का सामना: 3u015min; एसी वोल्टेज का सामना: u05min।

पारंपरिक डीसी का सामना वोल्टेज परीक्षण उपकरण हल्के वजन, अच्छी गतिशीलता और कम क्षमता के फायदे हैं। यह तेल कागज अछूता केबल के लिए एक अच्छा आवेदन प्रभाव है, लेकिन XLPE केबल के लिए, यह साबित हो गया है कि डीसी का सामना वोल्टेज विधि सिद्धांत और अभ्यास में उपयुक्त नहीं है ।

राष्ट्रीय मानक के अनुच्छेद 18.0.1 में निर्दिष्ट हाई वोल्टेज केबल के परीक्षण आइटम इस प्रकार हैं:

1. इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापें;

2. डीसी वोल्टेज परीक्षण और रिसाव वर्तमान माप का सामना;

3. एसी वोल्टेज परीक्षण का सामना;

4. धातु ढाल और कंडक्टर के प्रतिरोध अनुपात को मापें;

5. केबल लाइन के दोनों सिरों पर चरण की जांच करें;

6. तेल से भरे केबल का इन्सुलेट तेल परीक्षण;

7. क्रॉस इंटरकनेक्शन सिस्टम टेस्ट।

केबल के आंतरिक अस्तर और बाहरी म्यान में प्रवेश करने वाले पानी का पता लगाने के लिए राष्ट्रीय मानक में कोई परीक्षण आइटम नहीं है

1. चूंकि यह पता लगाना असंभव है कि राष्ट्रीय मानक के अनुसार केबल बाहरी म्यान की भीतरी परत में पानी है या नहीं, प्रत्येक प्रांत में अतिरिक्त परीक्षण आइटम इस प्रकार हैं:

1.1. कंडक्टर प्रतिरोध के लिए तांबे के कवर प्रतिरोध के अनुपात से न्यायाधीश। यह कदम डबल वॉल ब्रिज के साथ एक ही तापमान पर कॉपर शील्ड और कंडक्टर के डीसी प्रतिरोध को मापने के लिए है । जब ऑपरेशन से पहले पूर्व से पूर्व का अनुपात अधिक होता है, तो यह इंगित करता है कि तांबे की ढाल परत का डीसी प्रतिरोध बढ़ जाता है, और तांबे की ढाल को जीर्णशीर्ण किया जा सकता है; जब अनुपात ऑपरेशन से पहले की तुलना में कम होता है, तो यह इंगित करता है कि सहायक में कंडक्टर कनेक्शन बिंदु का संपर्क प्रतिरोध बढ़ सकता है। आम तौर पर, क्षेत्र परीक्षण में, स्टील कवच और ढाल के इन्सुलेशन प्रतिरोध मूल्य को मापा जाता है, और प्रतिरोध अनुपात का उपयोग यह निर्णय लेने के लिए किया जाता है कि केबल की बाहरी म्यान और आंतरिक परत में पानी भर जाता है या नहीं।

1.2. इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापने के लिए एक megohmmeter का उपयोग करें। कदम इस प्रकार हैं: रबर और प्लास्टिक केबल की आंतरिक परत के बाहरी म्यान के इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापने के लिए 500V मेगोममीटर का उपयोग करें। जब प्रति किलोमीटर इन्सुलेशन प्रतिरोध 0.5 मेगोह्म से कम हो, तो आगे न्याय करने के लिए निम्नलिखित तरीकों का उपयोग करें। इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करें। प्राथमिक बैटरी के सिद्धांत के अनुसार, रबर और प्लास्टिक केबल की धातु परत, कवच परत और कोटिंग सामग्री तांबा, सीसा, लोहा, जस्ता और एल्यूमीनियम इन धातुओं के इलेक्ट्रोड और क्षमता + 0.334, -0.122, -0.44, -0.76v और -1.33v क्रमशः पानी रबर प्लास्टिक केबल के बाहरी म्यान की भीतरी परत में प्रवेश करने के बाद कर रहे हैं। सिद्धांत यह है कि जब रबर प्लास्टिक केबल का बाहरी आवरण क्षतिग्रस्त हो जाता है और पानी आंतरिक परत में प्रवेश करता है, तो -0.76v की जमीन पर क्षमता कवच परत की जस्ती स्टील पट्टी पर उत्पन्न होगी क्योंकि भूजल इलेक्ट्रोलाइट है। जब बाहरी म्यान या आंतरिक लाइनर क्षतिग्रस्त हो जाता है और पानी प्रवेश करता है, जब प्रति किलोमीटर इन्सुलेशन प्रतिरोध 0.5 मेगोम से कम होता है, तो जमीन पर कवच परत के इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापने के लिए मल्टीमीटर के सकारात्मक और नकारात्मक जांच का उपयोग करें या तांबे की परिरक्षण परत को वैकल्पिक रूप से कवच परत। इस समय, माप सर्किट में बनने वाली प्राथमिक बैटरी मल्टीमीटर में सूखी बैटरी के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। जब ध्रुवता संयोजन वोल्टेज जोड़ देता है, मापा प्रतिरोध मूल्य छोटा है; इसके विपरीत, मापा प्रतिरोध मूल्य बड़ा है। इसलिए, जब उपरोक्त दो मापा इन्सुलेशन प्रतिरोध मूल्यों के बीच अंतर बड़ा होता है, तो यह इंगित करता है कि प्राथमिक बैटरी का गठन किया गया है, और इसे यह आंका जा सकता है कि बाहरी म्यान और आंतरिक अस्तर क्षतिग्रस्त हो गई है।

उदाहरण के लिए, एक रबर और प्लास्टिक केबल म्यान क्षतिग्रस्त और नम होने के बाद, मापा प्रतिरोध क्रमशः 7 Ka ओम और ५५ Ka ओम हैं ।

2. केबल के वोल्टेज का सामना परीक्षण के लिए, राष्ट्रीय मानक निर्धारित करता है कि डीसी वोल्टेज का सामना परीक्षण और एसी वोल्टेज का सामना परीक्षण आयोजित किया जाना चाहिए, लेकिन स्थानीय प्रांतों अपनी वास्तविक स्थिति के अनुसार उनमें से एक का चयन करें । अब दोनों के फायदे और नुकसान इस प्रकार की तुलना में हैं: XLPE केबल डीसी वोल्टेज का सामना परीक्षण के अधीन नहीं होना चाहिए, लेकिन एसी वोल्टेज का सामना परीक्षण के अधीन होना चाहिए ।

2.1 डीसी वोल्टेज परीक्षण का सामना:

यह उच्च वोल्टेज परीक्षण का एक सामान्य सिद्धांत है कि परीक्षण की गई वस्तु पर लागू परीक्षण वोल्टेज क्षेत्र को उच्च वोल्टेज उपकरण की ऑपरेशन स्थिति का अनुकरण करना चाहिए। डीसी का सामना वोल्टेज परीक्षण कागज अछूता केबल के दोषों को खोजने के लिए बहुत प्रभावी है, लेकिन यह XLPE अछूता केबल के लिए प्रभावी नहीं हो सकता है, और यह भी नकारात्मक प्रभाव हो सकता है, मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में:

2.1.1 एसी और डीसी वोल्टेज के तहत एक्सएलपीई केबल का इलेक्ट्रिक फील्ड वितरण अलग है। एक्सएलपीई इन्सुलेशन लेयर रासायनिक क्रॉसलिंकिंग के माध्यम से पॉलीथीन से बना है, जो अभिन्न इन्सुलेशन संरचना से संबंधित है, और इसका डाइइलेक्ट्रिक स्थिर 2.1-2.3 है, जो तापमान परिवर्तन से कम प्रभावित होता है। एसी वोल्टेज के तहत, एक्सएलपीई केबल की इन्सुलेशन परत में इलेक्ट्रिक फील्ड वितरण प्रत्येक माध्यम के डाइइलेक्ट्रिक स्थिर द्वारा निर्धारित किया जाता है, यानी, विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को डाइइलेक्ट्रिक स्थिर के विपरीत अनुपात में वितरित किया जाता है, जो अपेक्षाकृत स्थिर है। डीसी वोल्टेज के तहत, इन्सुलेशन परत में विद्युत क्षेत्र वितरण सामग्री की मात्रा प्रतिरोधक क्षमता द्वारा निर्धारित किया जाता है, और इसे सकारात्मक अनुपात में वितरित किया जाता है, और इन्सुलेशन प्रतिरोध का वितरण गुणांक एक समान नहीं है। खासतौर पर केबल एक्सेसरीज जैसे केबल टर्मिनल और जंक्शन बॉक्स में एसी इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेंथ का वितरण डीसी इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेंथ से बिल्कुल अलग है और एसी वोल्टेज के तहत इन्सुलेशन का एजिंग मैकेनिज्म डीसी वोल्टेज के तहत उससे अलग है । इसलिए, डीसी का सामना वोल्टेज परीक्षण XLPE केबल के संचालन की स्थिति अनुकरण नहीं कर सकते।

2.1.2 XLPE केबल को स्टोर करने और एकध्रुवीय अवशिष्ट शुल्क जमा करने के लिए डीसी वोल्टेज के तहत "संचय" प्रभाव का उत्पादन होगा। डीसी सामना वोल्टेज टेस्ट के दौरान चार्ज जमा होने के कारण अवशिष्ट चार्ज जारी करने में काफी समय लगता है। यदि डीसी अवशिष्ट चार्ज पूरी तरह से जारी होने से पहले केबल को परिचालन में रखा जाता है, तो डीसी अवशिष्ट वोल्टेज को पावर फ्रीक्वेंसी वोल्टेज के पीक वैल्यू पर आरोपित किया जाएगा, जिससे केबल पर वोल्टेज वैल्यू ऑपरेटिंग कंडीशन के तहत रेटेड वोल्टेज से अधिक हो जाएगी, जिससे इन्सुलेशन एजिंग में तेजी आएगी, केबल की सर्विस लाइफ को छोटा किया जा सकेगा और यहां तक कि इन्सुलेशन टूटने का कारण भी बनेगा ।

2.1.3 एक्सएलपीई केबल की एक घातक कमजोरी यह है कि इन्सुलेशन में पानी की शाखाएं आसान हैं। डीसी वोल्टेज के तहत, पानी की शाखाएं जल्दी से विद्युत शाखाओं में बदल जाएंगी और डिस्चार्ज बनाती हैं, जो इन्सुलेशन की गिरावट को तेज करती हैं और बिजली फ्रीक्वेंसी वोल्टेज के तहत टूटने का कारण बनती हैं। हालांकि, शुद्ध जल शाखा समय की अवधि के लिए एसी वर्किंग वोल्टेज के तहत काफी सामना वोल्टेज मूल्य बनाए रख सकती है।

2.1.4 साइट पर डीसी हाई वोल्टेज टेस्ट के दौरान फ्लैशओवर या ब्रेकडाउन से सामान्य केबल और ज्वाइंट इन्सुलेशन को नुकसान हो सकता है। इसके अलावा, डीसी का सामना वोल्टेज परीक्षण प्रभावी ढंग से एसी वोल्टेज के तहत कुछ दोष नहीं मिल सकता है, जैसे यांत्रिक क्षति या केबल सामान में गलत तनाव शंकु । जिस जगह एसी वोल्टेज के तहत इन्सुलेशन सबसे ज्यादा खराब होने का खतरा रहता है, वहां अक्सर डीसी वोल्टेज के नीचे टूटने की आशंका रहती है। डीसी वोल्टेज के तहत इन्सुलेशन ब्रेकडाउन अक्सर उस जगह पर होता है, जहां इन्सुलेशन सामान्य रूप से एसी वर्किंग कंडीशन के तहत नहीं टूटता है।

2.2 एसी वोल्टेज टेस्ट का सामना:

चूंकि डीसी का सामना वोल्टेज परीक्षण XLPE अछूता केबल के ऑपरेटिंग क्षेत्र की ताकत अनुकरण नहीं कर सकते हैं और अपेक्षित परीक्षण प्रभाव प्राप्त नहीं कर सकते हैं, हम एसी हाई वोल्टेज परीक्षण का उपयोग करने पर विचार करें। केबल के विभिन्न क्षमता मूल्यों के कारण, हमें पहले परीक्षण से पहले पावर केबल के क्षमता मूल्य को मापना चाहिए, और क्षमता मूल्य के अनुसार परीक्षण वोल्टेज के तहत कैपेसिटिव करंट की गणना करनी चाहिए, ताकि उचित परीक्षण उपकरण का चयन किया जा सके।

2.2.1 यह समझा जाता है कि अधिकांश बिजली संयंत्रों में केबल का रेटेड वोल्टेज 6kV है, और लंबाई ज्यादातर 1.5 किमी के भीतर है, इसलिए हम पारंपरिक एसी का सामना वोल्टेज परीक्षण विधि अपना सकते हैं। यदि 50 केवी, 20केवी टेस्ट ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, तो इसका अधिकतम उत्पादन वर्तमान 1000mA है। I = 2 π fuc के अनुसार, एक उदाहरण के रूप में 6kV केबल ले रही है, केबल की अधिकतम क्षमता है कि इस परीक्षण ट्रांसफार्मर द्वारा परीक्षण किया जा सकता है 265nf (एफ = 50Hz, यू = 12kV) है ।

कुछ बड़ी क्षमता वाले केबल के लिए 22.2, यदि पारंपरिक एसी का सामना वोल्टेज परीक्षण विधि अपनाई जाती है, तो बड़ी क्षमता परीक्षण ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है, और वोल्टेज नियामक और बिजली आपूर्ति की क्षमता की भी आवश्यकता होती है। यह अक्सर साइट पर करना मुश्किल है, और यह समय लेने वाली और बड़े वाहनों और क्रेन का उपयोग करके परीक्षण उपकरणों के परिवहन और जगह के लिए श्रमसाध्य है । इसलिए, हम विशिष्ट स्थिति के अनुसार केबल के वोल्टेज सामना परीक्षण को पूरा करने के लिए आवृत्ति रूपांतरण परीक्षण, श्रृंखला या श्रृंखला समानांतर अनुनाद विधि का उपयोग करते हैं।

2.2.3 अल्ट्रा लो फ्रीक्वेंसी 0.1हर्ट्ज सामना वोल्टेज टेस्ट:

परीक्षण क्षमता के अनुसार (सूत्र एस = wcus2 = 2 1 fus2kva, जहां सी-टेस्ट केबल कैपेसिटी, यूएस - टेस्ट वोल्टेज, एफ-पावर फ्रीक्वेंसी, चीन के 50 हर्ट्ज), यह देखा जा सकता है कि 50 हर्ट्ज वोल्टेज की तुलना में, 0.1 हर्ट्ज एसी वोल्टेज को बाद की बिजली की 1 /500 की आवश्यकता होती है, इसलिए यह बिना किसी समस्या के साइट-उपयोग के लिए पोर्टेबल उपकरण का उत्पादन कर सकता है। वर्तमान में इस विधि का उपयोग मुख्य रूप से मध्यम और लो वोल्टेज केबल के परीक्षण में किया जाता है।

क्षेत्र अभ्यास दर्शाता है कि 0.1 हर्ट्ज अल्ट्रा-लो फ्रीक्वेंसी वोल्टेज के साथ एक्सएलपीई केबल का सामना वोल्टेज परीक्षण 50 हर्ट्ज वोल्टेज का 1.5-1.8 गुना हो सकता है, जो डीसी वोल्टेज की तुलना में केबल इन्सुलेशन दोषों को ढूंढना आसान है, और 50 हर्ट्ज एसी वोल्टेज की तुलना में इन्सुलेशन दोषों को उजागर करना आसान है।

2.2.4 चर आवृत्ति अनुनाद वोल्टेज परीक्षण का सामना:

आवृत्ति रूपांतरण अनुनज्ञ परीक्षण प्रणाली न केवल उच्च वोल्टेज XLPE केबल की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, लेकिन यह भी हल्के वजन और अच्छी गतिशीलता है, जो क्षेत्र परीक्षण के लिए उपयुक्त है के फायदे हैं । फिक्स्ड रिएक्टर का उपयोग आवृत्ति मॉड्यूलेशन द्वारा प्रतिध्वनि को महसूस करने के लिए प्रतिध्वनि रिएक्टर के रूप में किया जाता है। आवृत्ति सीमा 30-300hz है, जो cigrewg21.09 "उच्च वोल्टेज निकाले गए अछूता केबल के पूरा परीक्षण के लिए अनुशंसित गाइड" के अनुरूप है। पावर फ्रीक्वेंसी और अनुमानित पावर फ्रीक्वेंसी (30-300hz) के एसी वोल्टेज की सिफारिश की जाती है। इस तरह का एसी वोल्टेज ऑपरेशन की स्थिति के तहत उसी क्षेत्र की ताकत को पुन: पेश कर सकता है। यह अच्छी तुल्यता, उच्च दक्षता, प्रकाश उपकरण और लगभग असीमित नमूना लंबाई के फायदे हैं।

संक्षेप में, केबल साइट पर बिजली आवृत्ति परीक्षण उपकरणों की छोटी क्षमता और मात्रा को ध्यान में रखते हुए, ले जाने और संचालित करने में आसान, पारंपरिक डीसी सामना वोल्टेज की तुलना में केबल दोषों को ढूंढना अधिक प्रभावी है, इसलिए केबल साइट पूर्णता स्वीकृति परीक्षण के लिए बिजली आवृत्ति या आवृत्ति रूपांतरण अनुनाद परीक्षण विधि का उपयोग किया जाना चाहिए। इसके अलावा, आवृत्ति रूपांतरण अनुनाद डिवाइस 10kV और 220kV और उससे ऊपर के क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन केबल हवाले परीक्षण की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, इसलिए यह सिफारिश की जाती है कि आवृत्ति रूपांतरण प्रतिध्वनि सामना वोल्टेज पसंद किया जाता है।