Huong dan thi nghiem cap dien cao ap

TT Tên gọi Công dụng và công nghệ chế tạo Mô tả1 Công nghệ chế tạo Trục đứng Nhằm đảm bảo sự đồng tâm tương đối cho các lớp cấu trúc của cáp 2 Ruột dẫn lõi cáp Dẫn điện Giảm tối đa tổn

CÁP ĐIỆN CAO ÁP

I Tổng quan về cáp lực

II Các tiêu chuẩn áp dụng

III Kiểm tra tình trạng bên ngoài

IV Đo điện trở cách điện

V Thử nghiệm cao áp

1 Các loại cách điện:

2 Ưu điểm cáp XLPE

❖ Khả năng chịu đựng cường độ điện trường tương đối tốt

10-12kV/mm

❖ Nhiệt điện trở thấp, nhiệt độ cho phép làm việc cao, tăng dòng

điện dẫn lâu dài qua cáp, nâng cao khả năng truyền tải

❖ Tương đối dễ chế tạo, giá thành tương đối thấp

3 Nhược điểm XLPE

❖ Khả năng chịu lực uốn, lực nén kém ở nhiệt độ cao

❖ Cách điện suy giảm nhanh trong môi trường ẩm ướt

❖ Nhanh chóng lão hóa cách điện dưới ánh sáng mặt trời

4 Cấu tạo chung của cáp lực

1 Lõi dẫn, sợi đồng ủ mềm

2 Băng chống thấm (bán dẫn)

3 Màn chắn ruột dẫn (chắn trong)

4 Cách điện chính (XLPE)

5 Màn chắn cách điện (chắn ngoài)

6 Băng chống thấm (bán dẫn)

7 Lớp vỏ kim loại (vỏ nhôm gân)

8 Lớp vỏ ngoài cùng

TT Tên gọi Công dụng và công nghệ chế tạo Mô tả

1 Công nghệ chế tạo Trục đứng Nhằm đảm bảo sự đồng tâm tương đối cho

các lớp cấu trúc của cáp

2 Ruột dẫn (lõi cáp)

Dẫn điện Giảm tối đa tổng trở của lõi cáp

- Lõi gồm các sợi đồng nhỏ, bện xoắn

- Tiêu chuẩn áp dụng cho lõi cáp IEC60228

3 Lớp bán dẫn trong Chống phóng điện

cục bộ

-Vật liệu của lớp này là polyethylene bán dẫn,

có tác dụng làm giảm khả năng gây phóng điện cục bộ do bề mặt lồi lõm của lõi dẫn;

- Được ép dùn cùng lúc với cách điện và lớp bán dẫn ngoài;

- Điện trở suất của chất bán dẫn tuân theo tiêu chuẩn IEC60840

4 Cấu tạo chung của cáp lực

4 Cách điện

XLPE

Cách điện cho cáp Đối với cáp ngầm 110kV

độ dày ≥ 13mm, nên chọn 16mm cho môi trường ngập nước

- XLPE là loại vật liệu cách điện khô, có độ bền cao.

- Vật liệu của lớp này là hỗn hợp bán dẫn, có tác dụng làm giảm khả năng gây ion hoá bề mặt cách điện;

- Được ép dùn cùng lúc với lớp cách điện và lớp bán dẫn trong;

6 Lớp chống

thấm dọc

Chống nước thấm dọc khe hở

Chế tạo từ vật liệu trương nở và bão hoà nước khi gặp nước thấm vào, do đó chống được nước thấm dọc theo cáp, nó còn có tác dụng tăng khả năng chịu lực nén cho cáp (độ chôn sâu)

- Yêu cầu chống thấm dọc theo tiêu chuẩn IEC60840

- Nên chọn đủ dày nhiều lớp để tăng khả năng chịu lực nén

4 Cấu tạo chung của cáp lực

7 Vỏ kim loại

- Màng chắn điện từ trường;

- Giải toả dòng ngắn mạch

- Chống thấm ngang hữu hiệu cho cáp

- Tăng cường khả năng chịu lực nén của cáp

- Sản xuất bằng nhôm gợn sóng chế tạo theo công nghệ ép đùn tiên lục;

- Tác dụng là chắn điện từ trường một cách hữu hiệu không cho ảnh hưởng môi trường xung quanh;

- Chịu được giới hạn nhiệt độ theo dòng ngắn mạch lớn hơn 31,5kA/3s

- Chống thấm ngang một cách hữu hiệu nhất

- Khả năng chịu lực nén của cáp sẽ tăng lên khi lắp đặt

và vận hành lâu dài, giúp tăng tuổi thọ của cáp

8 Vỏ ngoài Bảo vệ chung

- Làm bằng PE, bảo vệ lớp vỏ kim loại khỏi bị tác động ăn mòn điện hoá của môi trường;

- Có thể phủ thêm lớp chất bền nhiệt để chống cháy vỏ cáp khi xảy ra cháy (áp dụng cho đoạn cáp tiếp xúc với không khí); có lớp than chì để chống mối mọt và dùng để thử nghiệm khi sản xuất và lắp đặt.

-Đặc tính vật lý của lớp vỏ xác định bằng các thí nghiệm theo tiêu chuẩn ICEA S-66-524

Đầu cáp 22kV Đầu cáp 110kV

5 Các thiết bị phụ trợ

Link box có SVL

Hộp nối 3M

6 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

❖ Sai sót trong khâu chế tạo

- Lỗ rỗng trong lớp cách điện

- Nhiễm bẩn trong lớp cách điện

- Chọn loại vật liệu bảo vệ không tốt (màn chắn)

- Lớp bảo vệ (màn chắn) không mịn, lồi lõm

6 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

❖ Sai sót trong khâu thi công, lắp đặt

6 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

6 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

6 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

6 Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

7 Hiện tượng cây nước (WT)

❖ Dưới tác dụng của điện từ trường lơn, nhiệt độ cao, cây nước phát triển nhanh

chóng đối với cách điện XLPE do đó, cách điện XLPE dễ dàng bị chọc thủng

7 Hiện tượng cây nước (WT)

Các dạng cây nước trong XLPE

❖ Hằng số điện môi và tổn hao điện môi tăng lên khi có cây nước trong cách điện XLPE

7 Hiện tượng cây điện (ET)

❖ Trong cách điện rắn XLPE, nếu có các lỗ hổng, vết cắt hoặc các tạp chất…

dưới tác động của điện trường lớn và nhiệt độ cao sẽ dẫn đến việc hình

thành nên cây điện

Cây điện trên XLPE

7 Một số hình ảnh hư hỏng cáp lực

- QCVN QTĐ-5: 2009/BCT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kỹ thuật điện – Tập 5: Kiểm định trang thiết bị Hệ thống Điện, do BCT ban hành ngày 30/12/2008.

- TCVN 5935-1:2013Phần 1: Cáp dùng cho điện áp danh định bằng 1 kV (Um = 1,2kV) và 3kV (Um = 3,6kV).

- TCVN 5935-2:2013, Phần 2: Cáp dùng cho điện áp danh định từ 6 kV (Um = 7,2kV) đến 30kV (Um = 36kV).

- TCVN 5935-4:2013, Phần 4: Yêu cầu thử nghiệm phụ kiện cáp có điện áp danh định từ 6kV (Um = 7,2kV) đến 30kV (Um = 36kV).

- IEC 60502-1:2009 - Part 1: Cables for rated voltages of 1 kV ((Um = 1,2kV) and 3 kV (Um = 3,6kV).

- IEC 60502-2:2014 - Part 2: Cables for rated voltages from 6kV (Um = 7,2kV) up to 30kV (Um = 36kV).

- IEC 60502-4:2010 - Part 4: Test requirements on accessories for cables with rated voltages from 6kV (Um = 7,2kV) up to 30kV (Um = 36kV).

- IEC 60840 Ed 4.0b:2011, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) - Test methods and requirements.

- IEC 62067 Ed 2.0b:2011, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 150 kV (Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) - Test methods and requirements.

- IEC 60229 Ed 3.0b:2007, Tests on extruded oversheaths with a special protective function.

- IEC 60141-1 Ed 3.0 b:1993, Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories - Part 1: Oil-filled, paper or polypropylene paper laminate insulated, metal- sheathed cables and accessories for alternating voltages up to and including 400 kV.

- IEC 60141-2 Ed 1.0 b:1963, Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories - Part 2: Internal gas-pressure cables and accessories for alternating voltages up to 275 kV.

- IEC 60141-3 Ed 1.0 b:1963, Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories - Part 3: External gas-pressure (gas compression) cables and accessories for alternating voltages up to 275 kV.

- IEC 60141-4 Ed 1.0 b:1980, Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories - Part 4: Oil-impregnated paper-insulated high pressure oil-filled pipe-type cables and accessories for alternating voltages up to and including 400 kV.

- IEEE 400.1-2007, Guide for Field Testing of Laminated Dielectric, Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above with High Direct Current Voltage.

- IEEE 400.2-2013, Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF)(less than 1 Hz)

- IEEE 400.4-2015, Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above with Damped Alternating Current (DAC) Voltage

❖ Kiểm tra nhãn cáp, vỏ cáp, hộp nối cáp, đầu nối cáp, giá đỡ…

❖ Kiểm tra bán kính uốn cong trong quá trình thi công, lắp đặt

❖ Kiểm tra lớp vỏ bọc kim loại phải được đấu nối đúng qui định (nối đất 1, 2

đầu hoặc qua SVL…)

❖ Kiểm tra đánh dấu thứ tự pha

❖ Kiểm tra hộp liên kết (nếu có)

❖ Kiểm tra kết nối đúng của lớp vỏ bọc kim loại theo bản vẽ thiết kế (đấu

chéo, đảo pha…)

❖ Là hạng mục đầu tiên để đánh giá sơ bộ chất lượng của hệ thống cách điện

cáp lực cao áp

❖ Được áp dụng trong tất cả các loại hình kiểm định

1 Mục đích, ý nghĩa

2 Biện pháp an toàn

❖ Chỉ được tiến hành sau khi đã cắt điện và cách ly hoàn toàn với hệ thống

❖ Khi đo cũng như khi chưa xả hết điện tích tàn dư, tuyệt đối không được tiếp

xúc vào các đầu của CĐCA

❖ Tại những đầu cuối của cáp cần phải có người giám sát xung quanh

3 Sơ đồ đo

4 Một số lưu ý và đánh giá kết quả đo

❖ Cần nối đất ít nhất 5 phút trước khi thực hiện phép đo

❖ Vệ sinh kỹ đầu cáp trước khi thực hiện phép đo

❖ Kết quả phép đo được so sánh với tiêu chuẩn của nhà chế tạo để có đánh giá

chính xác về chất lượng của cáp điện cao áp

1 Mục đích và ý nghĩa

❖ Là hạng mục chính và cuối cùng nhằm đánh giá tình trạng cách

điện của cáp ở chế độ nặng nề nhất

2 Biện pháp an toàn

❖ Đối tượng thử được cắt điện, cách ly hoàn toàn với hệ thống.

❖ Nối đất tạm thời một cách chắc chắn các đầu cực của đối tượng thử và các

thiết bị lân cận có điện dung lớn (MBA, cáp, máy phát).

❖ Bố trí thiết bị thử ở vị trí gần với đối tượng thử nhất.

❖ Kiểm tra nguồn, các đầu nối và dây thử của thiết bị.

❖ Lập rào chắn, biển báo cô lập khu vực thử nghiệm Bố trí người canh gác

tại các khu vực không quan sát được…

3 Thử nghiệm cao áp DC

❖ Đối với cáp có cách điện dạng đùn, điện áp danh định bằng 1 kV

(Um = 1,2kV), 3kV (Um = 3,6kV) và bằng 6 kV (U m = 7,2kV) đến

30kV (U m = 36kV):

● Điện áp thử 4U 0 , được duy trì trong 15 phút.

Chú ý: Việc thử nghiệm DC không nên thực hiện đối với cáp đã già hóa, vận hành trên 5 năm.

3 Thử nghiệm cao áp DC

Sơ đồ thử nghiệm

4 Thử nghiệm cao áp AC

❖ Đối với cáp có cách điện dạng đùn, điện áp danh định bằng 6 kV

(U m = 7,2kV) đến 30kV (U m = 36kV): Chọn 1 trong 3 tần số thử sau.

trong 15 phút.

trong 15 phút.

4 Thử nghiệm cao áp AC

Sơ đồ thử nghiệm (AC 50Hz)

4 Thử nghiệm cao áp AC

Sơ đồ thử nghiệm (VLF 0,1Hz)

4 Thử nghiệm cao áp AC (20-300Hz)

4 Đánh giá kết quả thử nghiệm

❖ Không có hiện tượng cháy sém và có mùi khét.

❖ Không có hiện tượng phóng thủng cách điện.

❖ Giá trị Rcđ đo lại sau khi thử không bị suy giảm rõ rệt

❖ Trong thử nghiệm DC cần lưu ý :

➢ dòng điện rò giữa các pha không lệch quá 150%

➢ Dòng điện rò không tăng đột biến trong thời gian đặt điện áp

➢ Dòng điện rò không tăng đột biến khi điện điện áp đặt tăng lên