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摘要：目前，随着广西南宁城市的规划及城乡美化建设，东盟会永落南宁等，南宁市区内110 kV电缆越来越多，仅2009年本公司负责施工的110 kV电缆项目就有九个，累计长度长达86km，其中八个项目施工完成并通过试验后，均顺利送电，而有一个双回路的项目在做交接试验时，出现异常，文章就个案进行浅析。
关键词：110 kV电缆试验；感应电；电压聚升；试验设备跳闸
电缆型号：ZR-YJQ02 64/110 kV 1×400 mm2长度单相是2756米，共2个交叉互联段。试验设备型号：DY-350/50励磁变压器1台、TRF750-0.001电容分压器1台；VF-3变频电源1台，YDTR-2500/250电抗器
工程名称：拆除友爱路、明秀路口110kV架空线路改电缆下地重建工程。
工程概况：110 kV林安朝线与110 kV科朝线双回路电缆沿友爱路，采用排管与工井相结合方式共沟同井敷设，且双回路的中间头共井，电缆型号均是YJLW03-64/110-1×400mm²，其中110 kV林安朝线起点在友爱立交桥附近的#42塔，电缆单线长5172米，110 kV科朝线起点在明秀友爱路口的#10塔，电缆单线长2756米，终点均是110KV朝阳变电站，如图示。
110 kV林安朝线与110 kV科朝线双回路电缆敷设走向图
110 kV科朝线电缆设备配置图
事情过程：2009年12月16日110 kV林安朝线竣工送电，2010年1月6日上午10时，对110 kV科朝线电缆主体绝缘进行交接性试验时，却不成功，试验设备电压聚升跳闸；当时的天气情况并不是很理想，刚下过小雨，空气湿度是90%，温度16℃，在对三条（相）电缆进行高压试验前，先对三条（相）电缆的各段交叉互联分段的电缆外护套进行绝缘电阻测试，完成测试且检查数据合格后，用MIT1020/2型的10000V数字绝缘电阻测试仪分别对三条（相）电缆主体绝缘进行绝缘测试，得出的三条（相）主体绝缘值分别是23100MΩ（A相）、23600MΩ（B相）、23200MΩ（C相），测试结果发现三条（相）电缆主体绝缘基本平衡且绝缘值合格后，根据广西电网公司2009版《电力设备交接和预防性试验规程》（QGXD 126.01-2009）的要求，在110 kV科朝线#10塔（试验设备的摆设点），先对线路的B相、C相电缆主导体和三条（相）电缆外护套进行可靠接地，110 kV科朝线电缆另一端已接入朝阳变电站内GIS仓，无法对B相、C相电缆主导体进行直接接地，只能对三条（相）电缆外护套进行可靠直接接地，并对该回路的4个交叉互联箱内保护装置拆开，把接地线并接入相应电缆井内的接地系统（以前所有成功的交接试验均按此接法操作）。11时，一切接线结束，准备工作完毕，开始对电缆A相进行自动调谐，使试验设备中的变频电源开始从300HZ到30HZ自动扫描，寻找出系统的谐振点，在找到系统谐振点后，开始手动升压，在缓慢的升压过程中，当电压升至87kV时，试验设备上电压指针聚升至140kV，设备随即进行过压保护跳闸，在断开设备电源后，用10000V数字绝缘电阻测试仪对A相电缆的主体绝缘测试，该电缆主体绝缘电阻值反而较试验前增大，经再三检查试验系统，并无异常后，再次升压，结果情况依旧。换上电缆B相进行高压试验，结果情况如故。换上电缆C相进行高压试验，结果情况如出一辙。由于三条（相）电缆出现同一现象，有共性，本人经以下浅析，终为解决。
首先，从现象天气情况分析，由于刚下过小雨，天气湿度大，在110 kV科朝线#10塔电缆终端头进行试验时，是否因电缆终端头湿度大引起试验设备过压保护跳闸呢？不可能，原因有三：第一，若是湿度大引起，主导绝缘电阻值不应有如此大；第二，在升压过程中，会因湿度大引起爬电放电泄漏，产生火花；第三，设备过压保护跳闸，不是过流保护。
其次，从试验设备和试验系统原理分析，该试验设备是2009年7月份购买并投入使用的，在3天前还进行过一次类似试验，但由于试验过程中出现三相一样的共性结果，有可能是试验设备出现故障，而从试验系统原理分析，如图示。
试验系统原理图
试验设备在#10塔的布置图
该试验设备是由一台VF-3变频电源、一台DY-350/50励磁变压器、二节YDTR-2500/250电抗器和一台TRF750-0.001电容分压器组成，被试电缆的电容与电抗器构成串联谐振连接方式，分压器并联在被试电缆上，用于测量被试电缆上的谐振电压，并作过压保护信号，基本原理是运用串联谐振原理，通过励磁变压器（可调节30~300HZ）激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和所试电缆C串联谐振，谐振电压即为加到所试电缆上的电压。在上述事情过程中已说明，通过设备的自动调谐功能，寻找出系统的谐振点后，再对被试110 kV科朝线电缆进行手动加压，而从产生串联谐振的条件可知，要保持容抗XC感抗XL相等（即XC=XL），才能正常进行加压测试。在保持串联谐振的情况下，试验设备中感抗XL已为定值，能引起试验设备电压信号瞬时聚升至140kV的只有所試电缆上容抗XC中的电容能瞬间变化，这足以证明试验设备本身没有故障。
再次，从110 kV科朝线电缆另一端（即朝阳变电站GIS气室内）分析，该GIS结构是全封闭性结构，在电缆接入前，GIS设备本体已完成所有试验并合格，该设备内部接线系统如图示：
在GIS电缆附件制作并安装进间隔完毕后，对GIS气室进行抽真空后注入纯度为99.98%的六氟化硫FS6气体，并待气体静置二十四小时后，对气室内气体进行检漏和微水试验，所测的含水量合格，退一步来说，假若GIS气室内接地刀闸清理不干净有污物或FS6气体不纯，在高压试验的高电压作用下，应表现为试验电流不稳定，产生跳动，原因是泄漏放电所至，也就是说，在小小的GIS气室内，要产生较大容抗XC，且随之变化来影响整个被试验电缆的电压聚升是不可能的。
最后，从所试电缆敷设施工质量和电缆走径现场分析，在高压试验前已对电缆外护套绝缘值和主导体绝缘分别进行摇测，所得结果均合格，且对电缆升压试验至跳闸后，所摇测出的主导体绝缘值反而上升了，更何况三条（相）电缆出现同一现象，有共性，说明电缆施工质量是值得信赖的，没有问题。而从电缆走径现场分析，由于与110 kV林安朝线双回路沿友爱路共沟同井敷设，且双回路所有电缆绝缘交叉互联中间头共井，而110 kV林安朝线已于2009年12月16日竣工送电，形成整个朝阳变电站所有用电负荷均由林安朝线提供电源，据知，当时调度管理系统上所显示的林安朝线一次电流高达476A，而用BM802电流钳表，所钳出引起该回路电缆外护套产生二次回流电流高达41.6A，由于110 kV林安朝线与110 kV科朝线双回路共用一个接地系统，两回路的交叉互联箱的接地同在一点上，110 kV林安朝线电缆外护套产生二次回流电流有可能通过接地点流到110 kV科朝线电缆外护套上（当接地系统的接地阻值较大时），则通过电容的原理可知，110 kV科朝线电缆主导体寄生成了一个较大的电容体，完全破坏试验前所寻找出的系统谐振点，在进行高压试验时，当电缆主导体的一端慢慢地升压时，电缆上容抗XC跟着会慢慢地发生变化，不断向谐振系统输送能量，电压升至87kV时，造成参数谐振过电压，引起设备过压保护跳闸，试验无法完成。此分析与实际结果一致，问题是产生电容的可能点是：当接地系统的接地阻值较大时，这个假设是否成立？笔者安排施工员下中间头电缆井内检测，用380V电压测电笔对接地系统进行测试，发现电笔发光有电，在对该接地系统进行技术处理后，电笔不再发光。
下午3点多，用同样的试验方法，对110 kV科朝线电缆主体进行高压试验，一切正常，难题解决。
结论：接地系统虚假的接地（阻值达不到小于10Ω），致使共井内另一回电缆的外护套有电流，致使电缆主导体寄生电容，改变试验系统容抗XC，破坏系统谐振点，或说是串联电压谐振点提前了，故试验失败。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：110 kV电缆试验；感应电；电压聚升；试验设备跳闸
电缆型号：ZR-YJQ02 64/110 kV 1×400 mm2长度单相是2756米，共2个交叉互联段。试验设备型号：DY-350/50励磁变压器1台、TRF750-0.001电容分压器1台；VF-3变频电源1台，YDTR-2500/250电抗器
工程名称：拆除友爱路、明秀路口110kV架空线路改电缆下地重建工程。
工程概况：110 kV林安朝线与110 kV科朝线双回路电缆沿友爱路，采用排管与工井相结合方式共沟同井敷设，且双回路的中间头共井，电缆型号均是YJLW03-64/110-1×400mm²，其中110 kV林安朝线起点在友爱立交桥附近的#42塔，电缆单线长5172米，110 kV科朝线起点在明秀友爱路口的#10塔，电缆单线长2756米，终点均是110KV朝阳变电站，如图示。
110 kV林安朝线与110 kV科朝线双回路电缆敷设走向图
110 kV科朝线电缆设备配置图
事情过程：2009年12月16日110 kV林安朝线竣工送电，2010年1月6日上午10时，对110 kV科朝线电缆主体绝缘进行交接性试验时，却不成功，试验设备电压聚升跳闸；当时的天气情况并不是很理想，刚下过小雨，空气湿度是90%，温度16℃，在对三条（相）电缆进行高压试验前，先对三条（相）电缆的各段交叉互联分段的电缆外护套进行绝缘电阻测试，完成测试且检查数据合格后，用MIT1020/2型的10000V数字绝缘电阻测试仪分别对三条（相）电缆主体绝缘进行绝缘测试，得出的三条（相）主体绝缘值分别是23100MΩ（A相）、23600MΩ（B相）、23200MΩ（C相），测试结果发现三条（相）电缆主体绝缘基本平衡且绝缘值合格后，根据广西电网公司2009版《电力设备交接和预防性试验规程》（QGXD 126.01-2009）的要求，在110 kV科朝线#10塔（试验设备的摆设点），先对线路的B相、C相电缆主导体和三条（相）电缆外护套进行可靠接地，110 kV科朝线电缆另一端已接入朝阳变电站内GIS仓，无法对B相、C相电缆主导体进行直接接地，只能对三条（相）电缆外护套进行可靠直接接地，并对该回路的4个交叉互联箱内保护装置拆开，把接地线并接入相应电缆井内的接地系统（以前所有成功的交接试验均按此接法操作）。11时，一切接线结束，准备工作完毕，开始对电缆A相进行自动调谐，使试验设备中的变频电源开始从300HZ到30HZ自动扫描，寻找出系统的谐振点，在找到系统谐振点后，开始手动升压，在缓慢的升压过程中，当电压升至87kV时，试验设备上电压指针聚升至140kV，设备随即进行过压保护跳闸，在断开设备电源后，用10000V数字绝缘电阻测试仪对A相电缆的主体绝缘测试，该电缆主体绝缘电阻值反而较试验前增大，经再三检查试验系统，并无异常后，再次升压，结果情况依旧。换上电缆B相进行高压试验，结果情况如故。换上电缆C相进行高压试验，结果情况如出一辙。由于三条（相）电缆出现同一现象，有共性，本人经以下浅析，终为解决。
首先，从现象天气情况分析，由于刚下过小雨，天气湿度大，在110 kV科朝线#10塔电缆终端头进行试验时，是否因电缆终端头湿度大引起试验设备过压保护跳闸呢？不可能，原因有三：第一，若是湿度大引起，主导绝缘电阻值不应有如此大；第二，在升压过程中，会因湿度大引起爬电放电泄漏，产生火花；第三，设备过压保护跳闸，不是过流保护。
其次，从试验设备和试验系统原理分析，该试验设备是2009年7月份购买并投入使用的，在3天前还进行过一次类似试验，但由于试验过程中出现三相一样的共性结果，有可能是试验设备出现故障，而从试验系统原理分析，如图示。
试验系统原理图
试验设备在#10塔的布置图
该试验设备是由一台VF-3变频电源、一台DY-350/50励磁变压器、二节YDTR-2500/250电抗器和一台TRF750-0.001电容分压器组成，被试电缆的电容与电抗器构成串联谐振连接方式，分压器并联在被试电缆上，用于测量被试电缆上的谐振电压，并作过压保护信号，基本原理是运用串联谐振原理，通过励磁变压器（可调节30~300HZ）激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和所试电缆C串联谐振，谐振电压即为加到所试电缆上的电压。在上述事情过程中已说明，通过设备的自动调谐功能，寻找出系统的谐振点后，再对被试110 kV科朝线电缆进行手动加压，而从产生串联谐振的条件可知，要保持容抗XC感抗XL相等（即XC=XL），才能正常进行加压测试。在保持串联谐振的情况下，试验设备中感抗XL已为定值，能引起试验设备电压信号瞬时聚升至140kV的只有所試电缆上容抗XC中的电容能瞬间变化，这足以证明试验设备本身没有故障。
再次，从110 kV科朝线电缆另一端（即朝阳变电站GIS气室内）分析，该GIS结构是全封闭性结构，在电缆接入前，GIS设备本体已完成所有试验并合格，该设备内部接线系统如图示：
在GIS电缆附件制作并安装进间隔完毕后，对GIS气室进行抽真空后注入纯度为99.98%的六氟化硫FS6气体，并待气体静置二十四小时后，对气室内气体进行检漏和微水试验，所测的含水量合格，退一步来说，假若GIS气室内接地刀闸清理不干净有污物或FS6气体不纯，在高压试验的高电压作用下，应表现为试验电流不稳定，产生跳动，原因是泄漏放电所至，也就是说，在小小的GIS气室内，要产生较大容抗XC，且随之变化来影响整个被试验电缆的电压聚升是不可能的。
最后，从所试电缆敷设施工质量和电缆走径现场分析，在高压试验前已对电缆外护套绝缘值和主导体绝缘分别进行摇测，所得结果均合格，且对电缆升压试验至跳闸后，所摇测出的主导体绝缘值反而上升了，更何况三条（相）电缆出现同一现象，有共性，说明电缆施工质量是值得信赖的，没有问题。而从电缆走径现场分析，由于与110 kV林安朝线双回路沿友爱路共沟同井敷设，且双回路所有电缆绝缘交叉互联中间头共井，而110 kV林安朝线已于2009年12月16日竣工送电，形成整个朝阳变电站所有用电负荷均由林安朝线提供电源，据知，当时调度管理系统上所显示的林安朝线一次电流高达476A，而用BM802电流钳表，所钳出引起该回路电缆外护套产生二次回流电流高达41.6A，由于110 kV林安朝线与110 kV科朝线双回路共用一个接地系统，两回路的交叉互联箱的接地同在一点上，110 kV林安朝线电缆外护套产生二次回流电流有可能通过接地点流到110 kV科朝线电缆外护套上（当接地系统的接地阻值较大时），则通过电容的原理可知，110 kV科朝线电缆主导体寄生成了一个较大的电容体，完全破坏试验前所寻找出的系统谐振点，在进行高压试验时，当电缆主导体的一端慢慢地升压时，电缆上容抗XC跟着会慢慢地发生变化，不断向谐振系统输送能量，电压升至87kV时，造成参数谐振过电压，引起设备过压保护跳闸，试验无法完成。此分析与实际结果一致，问题是产生电容的可能点是：当接地系统的接地阻值较大时，这个假设是否成立？笔者安排施工员下中间头电缆井内检测，用380V电压测电笔对接地系统进行测试，发现电笔发光有电，在对该接地系统进行技术处理后，电笔不再发光。
下午3点多，用同样的试验方法，对110 kV科朝线电缆主体进行高压试验，一切正常，难题解决。
结论：接地系统虚假的接地（阻值达不到小于10Ω），致使共井内另一回电缆的外护套有电流，致使电缆主导体寄生电容，改变试验系统容抗XC，破坏系统谐振点，或说是串联电压谐振点提前了，故试验失败。
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