2.4.3. Приборы, аппаратура и оборудование электротехнических лабораторий для проведения испытаний и измерений на кабельных линиях

2.4.3.1. Общие сведения

Испытания кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена производится переменным напряжением сверхнизкой частоты, которое генерируется специальными установками.

Для полевых испытаний объектов, обладающих большой емкостью, такие как силовые кабели, применяется установки переменного тока сверхнизкой частоты 0,1 Гц. Чем ниже частота, тем меньше мощность и вес испытательной установки. При использовании частоты 0,1 Гц установка может быть выполнена портативной и переносной.

Форма волны установок VLF переменного тока частотой 0,1 Гц синусоидальная с переменой полярности каждые полцикла.

Фирмой SebaКМТ выпускается серия испытательных установок VLF 20, VLF 28, VLF 40, VLF 54, VLF 60 и VLF 80 кВ, предназначенных для проведения испытаний напряжением сверхнизкой частоты 0,1 Гц силовых КЛЭП номинальным напряжением от 6 до 35 кВ включительно. Метод испытания напряжением косинусоидально-прямоугольной формы отличается от остальных методов тем, что фронт волны в данном случае совпадает с фронтом волны переменного напряжения частотой 50 Гц.

Применяют также установки с прямоугольной формой испытательного напряжения. Однако, прямоугольная форма напряжения не подходит для измерения диэлектрических потерь и ЧР. Сигнал квадратной формы также иногда называют прямоугольным, трапециевидном или косинусным.

Каждая форма напряжения имеет свои достоинства и недостатки, однако испытание напряжением СНЧ лучше, чем постоянным выпрямленным напряжением или напряжением частотой 50 Гц.

Отечественной промышленностью выпускается испытательная лаборатория на базе ГАЗ-2705 «Газель» компании «Энерго-Профиль» и другие электролаборатории, например ЭЛ (ПЕНЗА), ЛВК, МХ32, КАЭЛ5, КАЭЛ3, RX600 и др. Лаборатории состоит из отсека оператора, в котором расположены измерительные приборы и пульты управления, и высоковольтного отсека. В высоковольтном отсеке размещено высоковольтное испытательное оборудование и коммутационные аппараты. Управление высоковольтной установкой осуществляется из отсека оператора при помощи пульта управления. Рассмотрим устройство и выполняемые функции некоторых электротехнических лабораторий.

2.4.3.2. Электротехническая лаборатория типа лвк

Электротехническая лаборатория типа ЛВК является самой надежной лабораторией среди отечественных аналогов. Передвижная лаборатория высоковольтная кабельная “ЛВК” предназначена для испытания и поиска мест повреждения силовых кабелей 6-10кВ с бумажно-масляной изоляцией всеми известными относительными и абсолютными методами. Лаборатория позволяет проводить:

• испытание изоляции выпрямленным напряжением до 60 кВ с измерением тока утечки; • измерение расстояния до места повреждения импульсным (рефлектометрическим) методом;

• измерение расстояния до места повреждения методом колебательного разряда; • измерение расстояния до места повреждения волновым методом;

• измерение расстояния до места повреждения импульсно-дуговым методом; • прожигание поврежденной изоляции;

• определение трассы и глубины залегания кабеля индукционным методом; • точное определение места повреждения кабеля индукционным методом; • точное определение места повреждения кабеля акустическим методом.

Состав лаборатории высоковольтной кабельной лвк

Аппарат высоковольтный АВ-60-3 предназначен для высоковольтных испытаний напряжением ~50кВ/=60кВ 3кВА.

Аппарат прожига АП-14-6 предназначен для прожигания поврежденной изоляции кабелей. Максимальное напряжение 14 кВ_ампл, максимальный ток 60 А.

Аппарат высоковольтных импульсов АВИ-32-2 (ударный генератор) предназначен для генерации высоковольтных импульсов при ОМП. Три регулируемых диапазона выходных напряжений – 0-8кВ, 0-16кВ и 0-32кВ со встроенным адаптером импульсно-дугового разряда.

Коммутатор высоковольтный масляный КВМ-1 коммутирует выходы аппаратов АВ, АП, АВИ или НВ (низковольтный вход) на высоковольтные соединительные кабели.

Рефлектометр РЕЙС 305 является малогабаритным мощным очень простым в применении цифровым рефлектометром, который разработан специально для обнаружения всех видов повреждений в силовых кабельных линиях:

1. Методом импульсной рефлектометрии;

2. Методом колебательного разряда;

3. Волновым методом;

4. Импульсно-дуговым методом при работе с АВИ-32-2.

 Комплект поисковый КП-500К предназначен для определения трассы, глубины залегания и поиска мест повреждения изоляции силовых кабелей индукционным методом.

2.4.3.3. Электролаборатория каэл –3

Электролаборатория КАЭЛ – 3 - электролаборатория кабельная, передвижного типа. Монтируется в автомобильном фургоне, (рис. 32).

цену

Рисунок 32– Высоковольтный отсек электролаборатории КАЭЛ – 3

2.4.3.4. Испытательная лаборатория на базе газ-2705 «Газель» компании «Энерго-Профиль».

На рис. изображена испытательная лаборатория на базе автомобиля ГАЗ-2705 «Газель» компании «Энерго-Профиль». Управление СНЧ установкой осуществляется из отсека оператора при помощи пульта управления, источник испытательного напряжения установлен в высоковольтном отсеке лаборатории, (рис.33).

Рисунок 33 – Испытательная лаборатория на базе ГАЗ-2705 «Газель»

Подключение  к объекту испытаний осуществляется по специальным кабелям, двери в высоковольтный отсек при этом остаются закрытыми. Таким образом, соблюдаются все правила безопасности проведения работ, исключается возможность попадания персонала в высоковольтный отсек лаборатории. Оборудование лаборатории позволяет испытывать и определять место повреждения как в кабелях с бумажно-масляной, так и в кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена. На рис.34 показан пульт управления лаборатории с установкой СНЧ 0,1 Гц.

Рисунок 34 – Пульт управления испытательной лаборатории

Высоковольтный отсек испытательной лаборатория с установкой СНЧ 0,1 Гц по составу оборудования аналогичен и другим лабораториям, (см. выше рис.32). На рис.35 ниже показаны другие испытательные установки.

Рисунок 35 – Установки и Системы испытания СНЧ

2.4.3.5. Высоковольтная тестирующая установка hva-60

Высоковольтная тестирующая установка HVA-60 разработана для проведения тестирования различных типов изоляции высоким напряжением, (рис.36). При тестировании кабеля установка может тестировать как кабели из сшитого полиэтилена, так и с бумажно-масляной изоляцией, типов XLPE и PILC. Установка может также использоваться в режиме прожига. Установка измеряет и записывает в память емкость, сопротивление, напряжение пробоя, действующее значение тока и подаваемое напряжение на объект тестирования.

Встроенная память позволяет сохранять не только значения тестирования для дальнейшего передачи их в Windows , но и сохранять тестовые последовательности, введенные пользователем самостоятельно.

Рисунок 36 – HVA-60. Высоковольтная СНЧ установка 60кВ.

Подключение испытательной установки к кабелю показано на рис..

Рисунок 38 – Подключение установки к силовому кабелю

красный провод – высоковольтный испытательный провод; голый провод – заземление прибора; черный – шнур сетевого питания 220 В, 50 Гц.

2.4.3.7. Испытательная и диагностическая система vlf Sinus 45 кВ

Испытательная установка 45 кВ является универсальной: помимо испытаний напряжением СНЧ и DC ее можно использовать для испытания оболочки и точной локализации повреждений оболочки кабеля (в комбинации с зондом шагового напряжения ESG NT). Кроме того с помощью интегрированной функции измерения TanDelta можно проверить состояния изоляции кабеля, (рис.41).

Рисунок 41– Испытательная и диагностическая система VLF Sinus 45 кВ

Интеллектуальная система СНЧ автоматически выбирает частоту испытательного напряжения в соответствии с длиной кабеля, позволяя просто и достоверно проводить испытания в кабелях 25 кВ (до 25 км). Испытание оболочки и точная локализация в соответствии с нормами IEC.

2.4.3.8. Аппарат аист-50/70 снч

К российским испытательным установкам принадлежит аппарат испытательный АИСТ-50/70 СНЧ, (рис.42).

Рисунок 42 – Аппарат испытательный АИСТ-50/70 СНЧ

Аппарат АИСТ-50/70 СНЧ позволяет проводить испытания:

- кабелей с бумажно-масляной изоляцией 6, 10 кВ выпрямленным напряжением;  - кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена 6, 10 и 35 кВ (СПЭ-кабель) синусоидальным напряжением на сверхнизкой частоте 0,01 .. 0,1 Гц, на 2,8 ... 65 кВ.

Аппарат может размещаться в электролаборатории или на другом транспортном средстве с соблюдением правил безопасности.

2.4.3.9. Аппарат испытания диэлектриков цифровой

АИД-70Ц

Аппарат АИД-70Ц  предназначен для измерения электрической прочности изоляции силовых высоковольтных кабелей, различных электроизоляционных материалов и устройств, работающих в составе электрических установок высокого напряжения. АИД-70Ц может использоваться как источник высокого напряжения переменного и постоянного тока.

Применяемая в аппарате микропроцессорная система обработки сигналов и управления силовой частью позволила повысить точность измерения и наделить АИД-70Ц новыми функциями для удобства работы с аппаратом.

В аппарате АИД-70Ц используется двухконтурная система стабилизации, позволяющая повысить точность поддержания напряжения на заданном уровне и исключить возможные колебания. Система управления отслеживает возможные изменения и оптимизирует сигнал управления автотрансформатором, (рис.43).

Рисунок 43 – Аппарат испытания диэлектриков цифровой

АИД-70Ц

Технические характеристики аппарата аид-70ц:

• Аппарат предназначен для эксплуатации при следующих значениях климатических факторов: температуре окружающего воздуха от -10ºС до +40°С;

• Диапазон измерения высокого напряжения постоянного тока (амплитудное значение) - 10кВ–70кВ;

• Диапазон измерения высокого напряжения переменного тока синусоидальной формы (действующее значение) частотой 50Гц - 10кВ–50кВ;

• Диапазон измерения силы постоянного тока при испытании электрической прочности изоляции - 0,1мА-10мА;

• Диапазон измерения силы переменного тока при испытании электрической прочности изоляции - 0,2мА-50мА;

• Диапазон регулирования высокого напряжения постоянного тока - 2кВ-70кВ;

• Диапазон регулирования высокого напряжения переменного тока синусоидальной формы частотой 50Гц - 2кВ-50кВ;

• Аппарат АИД-70Ц имеет устройство защиты, отключающее высокое напряжение при достижении на выходе максимальных значений выходных параметров:

• Мощность, потребляемая  аппаратом АИД-70Ц от сети переменного тока - не более 2,5кВт;

• Питание аппарата осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220В±22В или 230В±23В и частотой 50Гц;