分享一些高压电缆串联谐振耐压试验的实际操作案例

分享一些高压电缆串联谐振耐压试验的实际操作案例？

以下结合10kV~220kV 高压电缆现场实操经验，整理 4 类典型场景的串联谐振耐压试验案例，涵盖参数计算、异常处理及关键操作细节：

案例 1：10kV 短电缆（200m）耐压试验（交接试验）

项目背景：某园区新建配电房，3×300mm² 电缆长度 180m，需验证终端头制作质量。
参数配置：

电缆电容：0.08μF（实测，公式估算 0.05μF/km×0.18km=0.009μF，偏差大需实测）

电抗器：2 台 10kV/1.5A 电抗器并联（总电感 L=25H 并联为 12.5H）

谐振频率：f=1/(2π√LC)=1/(2π√12.5×0.08×10⁻⁶)=159Hz（避开工频干扰）

试验电压：2.5U₀=2.5×8.7=21.75kV（持续 60 分钟）

操作亮点：

小电容补偿：因电缆过短，并联 0.1μF 固定电容（装置内置），使谐振电流从 0.05A 提升至 0.8A（避免保护误动）。

零起升压验证：空试时发现分压器接地线虚接，导致电压波形畸变，重新紧固后波形恢复正弦波（畸变率＜0.5%）。

局放同步监测：试验中发现终端头处有轻微电晕（放电量 8pC），停机检查发现应力锥未推入，复位后放电量＜5pC。
结果：耐压 60 分钟无异常，绝缘电阻试验前后无下降（1000MΩ→980MΩ），判定合格。

案例 2：35kV 长电缆（1.2km）分段耐压（预试项目）

项目背景：某输电线路运行 8 年，交叉互联电缆出现局部发热，需分段排查。
参数配置：

单段长度：600m（分 2 段），单段电容 0.09μF（35kV 电缆 0.15μF/km×0.6km）

电抗器：4 台 26kV/1A 电抗器串联（总电感 L=4×40H=160H）

谐振频率：f=1/(2π√160×0.09×10⁻⁶)=42Hz（接近工频，需屏蔽外界干扰）

试验电压：1.7U₀=1.7×26=44.2kV（持续 30 分钟）

高压电缆串联谐振耐压试验操作亮点：

交叉互联处理：解开互联箱，逐段试验时临时接地，避免感应电压（实测未接地段电压达 5kV）。

温升控制：第一段试验时电抗器表面温度 65℃（接近 70℃阈值），停机冷却 15 分钟后继续第二段，全程温升＜30℃。

击穿定位：第二段升压至 35kV 时电流突增，放电声来自中间接头，开挖后发现防水带老化导致绝缘击穿。
结果：更换故障接头后，两段试验均通过，局放＜10pC，绝缘电阻恢复至 1200MΩ。

案例 3：110kV 单芯电缆（3km）耐压试验（交接试验）

项目背景：跨海电缆工程，铜芯截面 2500mm²，需验证绝缘耐潮性。
参数配置：

电缆电容：0.45μF（110kV 电缆 0.15μF/km×3km）

电抗器：6 台 50kV/1A 电抗器并联（总电感 L=6×80H 并联为 13.3H）

谐振频率：f=1/(2π√13.3×0.45×10⁻⁶)=20.5Hz（超低频，避免海缆容升效应）

试验电压：1.7U₀=1.7×64=108.8kV（持续 60 分钟）

操作亮点：

容升补偿：海缆铺设后电容波动 ±10%，提前用 LCR 电桥分段复测，调整电抗器并联数量（原计划 5 台，实测需 6 台）。

过压保护：设置避雷器阈值 119kV（110% 试验电压），升压至 80% 时暂停 1 分钟，观察分压器电压稳定（无容升）。

盐雾防护：海边湿度 90%，用硅胶毯包裹终端头，试验前用红外热像仪确认无凝露（温度差＜2℃）。
结果：全程无放电，局放＜5pC，绝缘电阻 3000MΩ（极化指数 1.8），创同类工程最短用时（4 小时 / 段）。

案例 4：220kV 主变中性点电缆（50m）耐压（特殊试验）

项目背景：某变电站主变改造，中性点电缆需耐受雷电冲击后工频耐压。
参数配置：

电缆电容：0.012μF（220kV 电缆 0.24μF/km×0.05km）

电抗器：2 台 110kV/0.5A 电抗器串联（总电感 L=2×200H=400H）

谐振频率：f=1/(2π√400×0.012×10⁻⁶)=72.9Hz

试验电压：1.5 倍中性点电压 = 1.5×72.5=108.75kV（持续 60 分钟）

操作亮点：

小电流保护：因电容极小，将过流保护阈值从 0.1A 下调至 0.05A，避免励磁涌流误触发。

振动监测：电抗器串联时机械共振（频率 70Hz）导致噪音，加装橡胶减震垫后振动值＜5μm/s。

反送电预防：中性点另一端主变绕组短路接地，试验后用万用表确认电缆芯无残留电荷（＜10V）。
结果：耐压后局放＜3pC，绝缘电阻 5000MΩ，通过联合验收（含雷电冲击试验）。

案例总结：关键共性经验

参数实测优先：长电缆（＞500m）需分段测电容，短电缆（＜200m）必须并联补偿，避免 “经验配置" 导致谐振失败。

异常信号速判：电流突增＞20%、频率漂移＞5Hz、温升＞1℃/min，立即停机，优先排查电缆终端头和中间接头。

环境针对性处理：潮湿环境需加热去潮（红外灯烘烤），高海拔地区（＞1000m）需修正试验电压（每 100m 增加 1%）。

智能装置应用：某 220kV 项目使用 AI 谐振装置，自动识别电缆容性负载突变（±15%），动态调整电抗器组合，效率提升 40%。

（注：以上案例均基于 DL/T 596-2021《电力设备预防性试验规程》，现场需结合电缆厂家技术文件调整参数。）