Uji tegangan ketahanan untuk kabel 35kV terutama mengadopsi uji tegangan ketahanan AC, karena frekuensinya sama atau mirip dengan frekuensi industri (50Hz), yang dapat mensimulasikan kondisi tegangan selama pengoperasian secara paling realistis. Ini adalah metode paling efektif untuk menguji kinerja isolasi kabel. Uji tegangan ketahanan DC tidak lagi direkomendasikan untuk kabel berinsulasi polietilen ikatan silang (XLPE), karena rentan menimbulkan muatan ruang pada lapisan insulasi, yang dapat menyebabkan kerusakan pada insulasi dan hasil pengujian buruk.
Berikut ini adalah peralatan inti yang digunakan untuk uji tegangan ketahanan AC kabel 35kV:
Peralatan uji tegangan tahan AC resonansi seri (umum digunakan)
Prinsip kerja: Dengan membentuk resonansi seri dengan kabel yang diuji (beban kapasitif) menggunakan induktor, tegangan tinggi dihasilkan pada sampel uji. Catu daya hanya perlu menyediakan daya aktif dari rugi-rugi sistem, sehingga secara signifikan mengurangi kapasitas pasokan daya yang dibutuhkan. Ukuran dan berat peralatan juga dapat dioptimalkan.
Komposisi sistem:
Catu daya konversi frekuensi: Mengubah catu daya arus bolak-balik menjadi catu daya dengan frekuensi yang dapat disesuaikan (biasanya 30-300Hz), yang digunakan untuk menyesuaikan sistem agar mencapai keadaan resonansi.
Boost Transformer: Meningkatkan tegangan keluaran catu daya konversi frekuensi untuk menyediakan energi yang cukup untuk rangkaian resonansi.
Induktor: Komponen inti. Pada frekuensi tertentu, induktansi dan kapasitansi kabel beresonansi. Biasanya berbentuk multi-bagian dan digabungkan secara seri dan paralel untuk mencocokkan kapasitansi dengan panjang kabel yang berbeda.
Kabel AC menahan tegangan alat uji
Pembagi tegangan kapasitif: Digunakan untuk mengukur secara akurat nilai tegangan tinggi pada kabel yang diuji dan berfungsi sebagai sinyal perlindungan tegangan lebih.
Kapasitor kompensasi (opsional): Jika kapasitansi kabel sangat kecil, mengakibatkan induktansi reaktor yang diperlukan terlalu besar sehingga sulit dicapai, ini digunakan untuk mengkompensasi kapasitansi.
Trafo uji tegangan tahan frekuensi daya (metode tradisional, lebih jarang digunakan)
Tegangan tinggi dihasilkan langsung menggunakan transformator uji frekuensi daya. Untuk kabel sepanjang 35kV, karena kapasitansinya yang besar, kapasitas trafo uji harus sangat besar (hingga beberapa ribu kVA), sehingga membuat peralatan menjadi sangat berat dan tidak nyaman untuk digunakan di-lokasi. Saat ini, sebagian besar telah digantikan oleh perangkat resonansi seri.
Peralatan uji tegangan tahan ultra-frekuensi rendah (VLF) 0,1Hz (dapat digunakan sebagai metode alternatif)
Untuk kabel 35kV dengan kapasitas lebih kecil atau ketika peralatan resonansi tidak tersedia, perangkat tegangan penahan frekuensi ultra-frekuensi rendah 0,1Hz dapat digunakan. Perangkat ini berukuran kecil dan ringan.
Prinsip: Pengujian dilakukan menggunakan tegangan gelombang sinus frekuensi ultra-rendah 0,1Hz. Jenis tegangan ini menyebabkan kerusakan isolasi yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan arus searah, dan kebutuhan kapasitas peralatan jauh lebih rendah dibandingkan dengan arus bolak-balik pada frekuensi daya.
Catatan: Standar pengujiannya berbeda dengan standar pengujian arus bolak-balik pada frekuensi tetap. Hubungan yang setara mempunyai peraturan khusus.
Ringkasan: Saat ini,-pengujian di lokasi untuk kabel 35kV melibatkan pengujian tegangan ketahanan AC. Metode yang disukai dan paling umum digunakan adalah perangkat uji tegangan tahan AC resonansi seri.
Barang tes
Uji pencegahan atau uji penerimaan kabel tidak hanya mencakup uji tegangan ketahanan, namun merupakan serangkaian pengujian gabungan. Berikut ini adalah proses pengujian umum untuk kabel 35kV (dengan mengambil contoh kabel XLPE yang paling umum):
Pengukuran resistansi isolasi
Tujuan: Melakukan pemeriksaan pendahuluan untuk mengetahui apakah insulasi utama kabel dan selubung luarnya lembab atau terdapat kerusakan secara keseluruhan.
Peralatan: Penguji resistansi isolasi (megohmmeter), biasanya menggunakan pengaturan tegangan 5000V.
Uji tegangan ketahanan AC insulasi utama (item inti)
Tujuan: Untuk menguji kekuatan isolasi utama kabel dan mengidentifikasi cacat terkonsentrasi (seperti titik tajam atau celah udara yang dihasilkan selama pembuatan atau pemasangan), yang merupakan pengujian penting untuk menentukan apakah kabel dapat dioperasikan.
Peralatan: Seperti disebutkan di atas, sistem uji resonansi seri.
Uji ketahanan tekanan selubung luar
Tujuan: Untuk kabel dengan selubung logam, jaket lapis baja, dan selubung luar, periksa integritas selubung luar untuk mencegah air masuk ke dalam selubung logam.
Peralatan: Penguji tegangan tahan DC (biasanya pada pengaturan 10kV) atau megohmmeter.
Prosedur Standar Uji
Terutama didasarkan pada standar industri tenaga listrik Republik Rakyat Tiongkok dan standar nasional.
GB 50150-2016 "Standar Uji Komisioning Peralatan Listrik pada Teknik Instalasi Listrik"
Ini adalah standar tertinggi untuk uji serah terima yang harus diikuti setelah pemasangan kabel selesai dan sebelum dioperasikan.
Peraturan utama untuk kabel cross-polyethylene (XLPE) 35kV:
Uji tegangan ketahanan AC insulasi utama:
Tegangan uji: 2U₀ (U₀ adalah tegangan pengenal antara konduktor kabel dan ground atau antara konduktor dan lapisan pelindung logam). Untuk kabel 35kV, U₀ biasanya 21kV. Oleh karena itu, tegangan uji adalah 2 × 21=52kV.
Durasi tes: 60 menit.
Frekuensi: Disarankan untuk menggunakan tegangan bolak-baliktage berkisar antara 20Hz hingga 300Hz.
Pengukuran resistansi isolasi: Tidak ada ketentuan khusus mengenai nilai resistansi, namun diharuskan “nilai resistansi insulasi dapat ditentukan sendiri”. Dalam praktiknya, biasanya rasio serapan (R60s/R15s) harus lebih besar dari 1,3, atau tidak boleh ada penurunan yang signifikan dibandingkan kabel serupa atau data sebelumnya. Nilainya umumnya tidak lebih rendah dari beberapa gigohm.
Uji tegangan tahan DC untuk selubung luar: Tegangan uji 10 kV dan durasi 1 menit.
DL/T 596-2021 "Prosedur Pengujian Pencegahan Peralatan Listrik"
Ini adalah standar yang digunakan untuk melakukan pengujian pencegahan rutin pada kabel selama pengoperasiannya.
Peraturan utama untuk kabel-cross-linked polietilen (XLPE) 35kV (mengambil contoh uji-pasca perbaikan):
Uji tegangan ketahanan AC insulasi utama: Sama dengan standar uji commissioning yaitu 2U₀ selama 60 menit.
Pengukuran resistansi isolasi: Diharuskan tidak terjadi penurunan yang signifikan jika dibandingkan dengan data sebelumnya.
Uji tegangan tahan DC untuk selubung luar: Tegangan uji 6kV dan durasi 1 menit. (Catatan: Tegangan uji pencegahan lebih rendah dari tegangan uji
GB/T 12706.4-2020 "Kabel Daya dan Aksesori dengan Tegangan Tetapan dari 1kV (Um=1.2kV) hingga 35kV (Um=40.5kV), Jenis Insulasi Ekstrusi - Bagian 4: Persyaratan Pengujian untuk Aksesori Kabel Daya dengan Tegangan Tetapan dari 6kV (Um=7.2kV) hingga 35kV (Um=40.5kV)"
Standar ini terutama mencakup pengujian jenis untuk kabel dan aksesori, namun persyaratan pengujian di dalamnya menjadi dasar untuk mengembangkan-prosedur pengujian di lokasi.
