一、简答题1. 35kV户外瓷套管交联聚乙烯电缆终端头制作工艺要求是什么?
35kV户外瓷套管交联聚乙烯电缆终端头制作工艺要求是:
(1)终端头的卡装部件和尾管套在电缆上。
(2)剖聚氯乙烯护套505mm,留20mm铜屏蔽层及10mm半导体布带,其余剥除,并将半导体布带翻到铜屏蔽层外面。自拟固定尾管位置的尾管平面向上385mm,将电缆芯的绝缘整平。
(3)剥去线芯末端绝缘,其长度根据接线柱内孔深度决定。再用卷塑刀将线芯末端绝缘卷出长度为50mm的反应力锥。
(4)套上接线柱,压接并打光。
(5)用汽油或丙酮擦净电缆表面,然后包两层黑玻璃丝带。
(6)自铜屏蔽层20mm以上,用油浸黑玻璃丝带包绕应力锥,应力锥最大直径为线芯绝缘外径加30mm,最大直径在应力锥中部,应力锥长200mm。
(7)翻平半导体带,然后用直径为2.02mm软铅丝绕包至应力锥最大直径处,两端用焊锡焊牢。同时把25m2的软裸铜线的一端与铜屏蔽层用焊锡焊牢,另一端与尾管连接。
(8)装好尾管,放上耐油橡胶密封圈,套上已组装好的瓷套和终端顶部铜件,均匀拧紧瓷套和尾管间的底盘螺丝。
(9)松开顶部铜件,灌注绝缘胶。绝缘胶应先加热熔化驱潮,待冷却到快要凝固前注入瓷套管内。一次灌满,然后拧紧顶部的全部铜件。
(10)三相终端头用截面为25mm2的软铜线连通并接地。
2. 35kV交联聚乙烯电缆中间接头的制作工艺要求是什么?
35kV交联聚乙烯电缆中间接头的制作工艺要求是:
(1)将待接的两条电缆搁平放直,确定接头中心位置。
(2)用剖塑刀剥去塑料护套,剖塑长度为自接头中心起向两端各250mm,留20mm铜屏蔽及10mm的半导体布带,将布带翻至铜屏蔽外。
(3)用剖塑钳割除交联聚乙烯绝缘,使导体露出长度为铝接管的1/2加5mm,用专用卷刀仔细地自电缆末端开始绞制反应力锥,使电缆内屏蔽露出5mm,反应力锥的长度为50mm,两侧一样。
(4)将加热收缩管和屏蔽铜丝网套在一端电缆上。
(5)压接连接管,压完后除去飞边毛刺。
(6)套上加热模具进行预热驱潮,加热温度为120℃,保持1h,然后冷却到70℃以下即可脱模。
(7)用乙丙半导体带或丁基半导体橡胶带填平压坑,并在接管上包绕两层。包绕的半导体带与电缆线芯内的半导体搭接,但不可包绕到应力锥绝缘上去。
(8)从接头中心起向两端超过反应力锥顶端10mm处包绕两层未硫化的乙丙橡胶带,压接管与反应力锥之间凹陷部分也用此包带包绕填平。
(9)包绕辐照交联聚乙烯带自接头开始向两端200mm(包括应力锥长度60mm)半搭盖式来回包绕,包绕成型后直径如下:对应电缆截面为70、95、120、150、185、240、300mm2,分别为56、59、61、62、66、68、70mm,,一般包绕到电缆接头直径比加热模具内径小3~4mm为宜。
(10)在接头两端应力锥处包2~3层未硫化的乙丙橡胶带,以便模具合上时能与其贴紧,然后在最后面统包一层聚四氟乙烯带。
(11)装好加热模具,接通电源加热。先从室温开始升到120℃,保持2h,然后升到150℃并保持1.5h,再逐渐升到165℃并保持3h后即可切断电源,待冷却到70℃时脱模。
(12)拆除聚四氟乙烯带,翻开半导体布带后,用乙丙半导体或丁基半导体橡胶带在接头表面半搭盖绕包两层,两端与电缆绝缘外半导体屏蔽搭盖,要求接触紧密、无间隙。
(13)将铜屏蔽网移到接头中央,向两端拉伸,使其收缩紧贴在接头半导电屏上。两段用直径1.25mm的铜线将铜屏蔽网绑扎在电缆铜带上,并用焊锡焊牢,多余的可以割除。
(14)在屏蔽铜丝网外包两层透明聚氯乙烯带,在电缆接头两端的聚氯乙烯护套上涂热熔胶,然后将热缩管移到接头处,用喷灯从中间向两端文火均匀加热,直到完全收缩。
3. 电缆终端头发生电晕放电的原因及其修复的方法是什么?
电缆终端头发生电晕放电的主要原因有:
(1)终端头表面污秽。
(2)三芯分叉处的距离较小,芯与芯之间的空隙形成一个电容,发生游离所致。
(3)周围环境潮湿等。
电缆终端头发生电晕放电的修复方法如下:
(1)若为室外终端头表面发生电晕时,可在清扫后在电晕放电表面打磨去掉痕迹涂些硅脂。如是环氧头,可用粗砂布或木锉进行打磨清扫后,在平口处加些环氧树脂加高平面。
(2)若为室内终端头表面发生电晕时,可在清扫表面污秽后用玻璃丝带涂环氧树脂整体包绕数层和在尾线部分增绕几层绝缘带,以加强其表面绝缘性能。
(3)若为干包电缆头发生电晕放电现象,可采用等电位的方法解决,即在各芯绝缘表面包上一段金属带,并互相连接,以消除电晕。此外,还可应用应力锥的原理将附加绝缘包成一个应力锥的形状,以改善电场分布。
(4)由于潮湿发生的电晕放电,首先应采取排水和改善通风的措施,再用红外线灯泡或热风烘干潮湿表面。
4. 交联电缆与油纸电缆相连的过渡接头制作方法与步骤是什么?
交联电缆与油纸电缆相连的过渡接头制作方法与步骤如下:
(1)在油纸电缆侧,按油纸电缆中间接头规定的尺寸进行操作,增加长度40mm左右,按顺序切剥。
(2)将油纸电缆钢带铠装和铅包,以及接地铜线(16~25mm2)焊接起来。
(3)将线芯绝缘用无碱玻璃丝带包绕,作为施工前的保护,以防污防潮。
(4)进行直流耐压泄漏试验。
(5)交联电缆侧,按交联电缆中间接头尺寸以顺序进行剥切。
(6)将电缆钢带铠装和线芯绝缘表面的铜带及编织铜带焊接起来。
(7)按规定尺寸切剥屏蔽铜带,再按规定尺寸切剥电缆线芯半导体层。切剥后用清洁剂或无水乙醇清洁绝缘线芯的表面。
(8)进行直流耐压泄漏试验(按各自的标准进行)。在中间接头制作完毕后,才按交联电缆直流耐压标准进行试验。
(9)将交联电缆用接头热缩部件(内绝缘热缩管、外绝缘热缩管、半导电热缩管、外防护管、接头外防护管、接头的金属防护管等)套在交联电缆的一侧。
(10)按两种电缆截面规格选用导体连接管,各压接两道并去掉表面的毛刺。
(11)去掉油纸电缆侧绝缘表面保护带,并用加热至130℃的电缆油冲洗电缆线芯绝缘至三叉口一段,以除潮及脏污。
(12)用清洗剂清洗交联电缆线芯绝缘。
(13)在三芯油纸电缆绝缘表面和连接管处,用混合好的环氧树脂复合物涂一层后,包绕一层无碱玻璃丝带(半重叠),以此类同多次包绕,直到包绕的厚度与交联电缆线芯绝缘厚度相等。然后再用环氧树脂复合物和无碱玻璃丝带包绕电缆三叉口及铅包表面,包至铅包40~50mm处(铅包表面用锯片打毛以加强堵油)。
(14)把内绝缘管移至连接管中间位置,进行热缩,再按顺序将其他管移至中间位置进行热缩。
(15)将金属保护管移至接头中间并固定。在金属保护管朝上一面开两个口,一大一小,并把两侧电缆的接地铜线相连。
(16)将混合好的环氧树脂复合物浇灌在保护管内填充空隙。浇灌后,在保护管表面涂覆环氧树脂复合物及包绕无碱玻璃丝带至电缆外保护层40~50mm处,以加强密封。
5. 为什么要测量电气设备的绝缘电阻?
测量电气设备的绝缘电阻,能够发现绝缘是否受潮和脏污,以及是否存在贯穿性的导电通道。因为当绝缘受潮和脏污时,绝缘内的导电离子加多,使传导电流加大,绝缘电阻就减小,可以初步了解绝缘的情况。如果绝缘恶化,电气设备在运行中就会发生接地或相间短路的故障,因此有必要测量电气设备的绝缘电阻。
6. 兆欧表为什么能测量绝缘电阻?
兆欧表主要由直流发电机和连在同一轴上的电流线圈和电压线圈构成。因为绝缘电阻值等于直流发电机电压与传导电流之比,所以在电压不变的情况下,根据流过电流线圈上的电流的大小,即能反映出绝缘电阻的大小,电流越大,即绝缘电阻越小,反之电流越小,绝缘电阻越大。
7. 简述使用兆欧表测量电气设备的绝缘电阻的步骤。
(1)拆除被试设备的电源及其和其他设备的连线后,应将被测设备接地放电,放电时间至少1min,电容较大的被测设备应至少放电2min。
(2)用干燥、清洁的软布擦去被试设备表面的污垢。
(3)将兆欧表放在水平位置,并在额定转速下调整指针到“∞”。
(4)将被试设备的接地线接于兆欧表的“地”(“E”)柱上,被试设备的引出线接于兆欧表的“线”(“L”)柱上。如被试设备本身可能产生表面泄漏时,应加屏蔽线接于兆欧表的“屏蔽”(“G”)柱上。
(5)以120r/min的速度转动兆欧表把手,兆欧表指针逐渐上升,等1min后,读取其绝缘电阻值。
(6)试验完毕或重复试验时,必须将被试设备对地充分放电,至少2min,
(7)记录被试设备的温度和气候情况。
8. 使用兆欧表测量绝缘电阻时有哪些注意事项?
(1)对于双回路架空线或母线,当一路带电时,不得测量另一路的绝缘电阻,以防感应高压、损坏仪表或危害人身安全。雷电时禁止用兆欧表在停电的高压架空线路上测量绝缘电阻。
(2)兆欧表接线端及接地端的引线不要靠在一起,如接线端引出线必须经其他支持物才能和被试设备连接时,必须用绝缘良好的支持物把引线支起、支牢。
(3)转动速度应均匀,并尽可能保持额定值,最好不低于额定值的80%。
(4)测量电容较大的设备,如发电机、较长电缆或电容的绝缘时,最初充电电流很大,因而兆欧表指示数很小,但这并不表示被试设备的绝缘不良,必须经过较长时间,等指针稳定后再读数,才能得到正确的结果。
(5)如所测整个设备的绝缘电阻不合格,则应分段测量,找出绝缘电阻过低的部分。
9. 简述常用兆欧表的工作原理。
常用的兆欧表由电源(发电机)和磁电系流比计组成。RA、AV,分别为与流比计的电流线圈LA和电压线圈LV相串联的固定电阻。
线圈LA、LV绕制的方向不同,使流经两线圈的电流I1、I2方向相反,在同一磁场中会产生不同转动力矩,两转动力矩之差使可动部分旋转。指针的偏转角a与流经LA、LV的电流I1、I2的比值有关,即a=f(I1/I2),而电流I1、I2的分配又与其电阻值成反比,所以偏转角的大小就反映了电阻值的大小。
10. 兆欧表的屏蔽端头的作用是什么?
兆欧表的屏蔽端头(屏蔽环)直接与电源的负极连接,若将试品的表面接至屏蔽端子,则起到屏蔽试品表面泄漏电流的作用,使泄漏电流直接从屏蔽端头流回电源,而不经测量机构,防止造成测量结果的误差。在特殊情况下,可将非被试绕组接至屏蔽端头,以直接测量被试绕组对地的绝缘电阻。
11. 为什么测量绝缘电阻时要记录测量时的温度?
电气设备的绝缘材料都不同程度地含有水分和溶解于水的盐类、酸性物等,从而构成电导电流。温度升高会加速介质内部分子和离子的运动,水分和杂质沿电场两极方向伸长而增加电导性能。因此温度升高,绝缘电阻就按指数函数显著下降,例如温度升高10℃,发电机的B级绝缘电阻下降1.9~2.8倍,变压器A级绝缘电阻下降1.7~1.8倍。受潮严重的设备,其绝缘电阻随温度的变化更大。因此测量绝缘电阻时,要记录环境温度,以便将绝缘电阻换算到同一温度进行比较和分析。
12. 何谓电气设备的吸收比和极化指数?具体有何要求?
电气设备在同一次试验中,1mim时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻值之比就叫做该电气设备的吸收比。
电气设备在同一次试验中,10mim时的绝缘电阻值与1mim时的绝缘电阻之比叫做该电气设备的极化指数。
绝缘受潮越厉害,吸收比和极化指数越小。对沥青浸胶及烘卷云母绝缘吸收比不应小于1.3或极化指数不小于1.5;对环氧粉云母绝缘吸收比不小于1.6或极化指数不应小于2.0。
13. 使用兆欧表测量电容性电气设备的绝缘电阻后要先取下测量线再停止摇动摇把,这是为什么?
因为被测设备具有一定的电容,使用兆欧表测量其绝缘电阻时,在兆欧表输出电压作用下,被测设备处于充电状态,表针向零位偏移,随后指针逐渐向∞方向移动,约经1min后,充电基本结束,可以取得稳定读数。此时如果不再摇动摇把,被测设备通过兆欧表放电。而通过兆欧表内的放电电流与充电电流相反,表的指针因此向∞处偏移,对于大容量电压的设备,常会使表针偏转过度而损坏。所以,使用兆欧表测量电容性电气设备的绝缘电阻后要先取下测量线再停止摇动摇把,同时测试后,尚需对被测设备进行充分的放电,以防发生触电现象。
14. 测量电气设备绝缘电阻时,为何要对非被试绕组短路接地?
因为测量电气设备绝缘电阻的目的是测量被试绕组对非被试绕组和地之间的绝缘电阻,若非被试绕组不短路接地,非被试绕组中的剩余电荷对测量结果影响很大,测出的被试绕组的绝缘电阻分散性很大,所以要对非被试绕组短路接地。
15. 测量变压器绝缘电阻或吸收比时,为何要规定对绕组的测量顺序?
测量变压器绝缘电阻或吸收比时,无论绕组对外壳还是绕组之间的分布电容均被充电,当按不同顺序测量高压绕组和低压绕组绝缘电阻时,绕组间电容发生的重新充电过程不同,会对测量结果有影响,导致附加误差。因此,为了消除测量方法上造成的误差,在不同测量接线时,测量绝缘电阻必须要有一定的顺序,且一经确定,每次试验时均应按此顺序进行。这样,也便于对测量结果进行比较。
16. 为什么要测量电容型套管和电流互感器末屏对地的绝缘电阻?
电容型套管和电流互感器的电容串联一般在10层以上,当进水受潮后,水分不易渗入电容层间或使电容层普遍受潮,因此进行主绝缘试验往往不能有效地测出其进水受潮。由于水分的比重大于变压器油,所以水分往往沉积于套管和电流互感器末屏(外部)或底部(末屏与法兰间)而使末屏对地绝缘水平大大降低,所以进行末屏对地绝缘电阻的测量能有效地检测电容套管和电流互感器进水受潮的缺陷。使用2500MΩ表测的绝缘电阻值一般应不小于1000MΩ。
17. 不拆引线时,如何测量220kV阀型避雷器的绝缘电阻?
用ZC-7型兆欧表测量FZ-220J型避雷器的绝缘电阻:测量第一节绝缘电阻时,兆欧表的E端子接地,L端子接于第一、二节的法兰上,G端子接于第二、三节的法兰上,第一节上法兰引线接地;测量第二节绝缘电阻时,E端子接于第一、二节法兰上,L端子接于第二、三节法兰上,G端子接于第三、四节法兰上。其余第三~七节的绝缘电阻测量接线类推。测量第八节绝缘电阻时,E端子接于第八节下法兰上,(接放电记录器接地),L端子接于第七、八节法兰上,G端子接于第三、四节法兰上。
若第八节是直接接地的,测量第七节绝缘电阻时,应将兆欧表屏蔽端子G接于第五、六节的法兰上,线路端子L接于第七、八节法兰上,接地端子E接于第六、七节的法兰上。测量第八节绝缘电阻时,G端子接于第六、七节的法兰上,L端子接于第七、八节的法兰上,E端子接地。
18. 为什么测量水内冷发电机定子绕组对地绝缘电阻不用普通兆欧表。而用专用水内冷电机绝缘测试仪?
使用专用水内冷电机绝缘测试仪,在定子绕组通水情况下,定子绕组与进出汇水管之间的电阻RY很小,要求兆欧表输出功率大,用普通兆欧表,不仅要过载,而且兆欧表输出电压降低太多,从而测量结果误差很大,只有在绕组内部彻底将水吹净后,方可使用普通兆欧表。另一方面,绕组在通水情况下,汇水管与外接水管之间将产生一极化电动势,不采取补救措施将不能消除该电动势和汇水管与地之间的电流对测量结果的影响,而专用兆欧表不但功率大,同时有补偿回路,而且测量电路输入端接地,适用于在通水情况下测量水内冷发电机的绝缘电阻。
19. 测量绝缘电阻时,为什么一般要以施加电压1min后的数据为试验结果?
测量绝缘电阻实际上是测量电介质在直流电压作用下产生的泄漏电流值的倒数。由于电容电流分量在瞬间就消失,极化电流分量也很快衰减为零,施加直流电压1mim后的总电流基本稳定,即仅为电导电流分量,故测量绝缘电阻和泄漏电流试验一般都规定以施加1min后的稳定值作为试验结果。
20. 为什么200MW及以上机组和120MVA及以上变压器推荐测量极化指数?
因为200MW及以上机组和120MVA及以上变压器的夹层介质的电容量很大,极化过程时间较长,在很短时间内电容电流分量难以消失,极化电流分量也不能衰减为零,因而测量其绝缘电阻和泄漏电流的时间也较长,有的甚至要等待10mim才能读取数据,故200MW及以上机组和120MVA及以上变压器推荐测量极化指数。
21. 用兆欧表测量绝缘时,如果接地端子E与相线端子L接错,会产生什么后果?
与兆欧表的相线端子L串接的部件都有良好的屏蔽,以防止兆欧表的泄漏电流造成测量误差;而E端子处于地电位,没有考虑屏蔽。正常摇测时,兆欧表的泄漏电流不会造成误差;但如E、L端子接错,则由于E没有屏蔽,流过试品的电流中多了一个兆欧表的泄漏电流,一般测出的绝缘电阻都要比实际值偏低,所以E、L端子不能接错。
22. 为什么要对高压电容式套管的小套管对法兰(地)进行绝缘电阻测量?
高压电容式套管是由多层电容元件串联而成的,电容层末屏有引线经测量小套管引至法兰(地)。在运行中受潮后,由于水的比重大于绝缘油,故水分沉积到底部或外层。因此测量小套管对法兰(地)的绝缘状况易发现其进水受潮。同时,小套管的绝缘水平较低,不能进行更高试验电压的泄漏电流和介质损试验,所以要测量小套管对法兰的绝缘电阻试验,可监视其初期进水受潮,规定的绝缘电阻为不小于1000MΩ(使用2500V兆欧表)。
23. 测量变压器绝缘电阻时,温度增加,绝缘电阻下降。为什么当温度降低到低于“露点”温度时,绝缘电阻也降低?
因为温度增加加速了绝缘介质内分子和离子的运动,同时温度升高时绝缘层中的水分溶解了更多的杂质,这都使绝缘电阻降低。而当试品温度低于周围空气的“露点”温度时,潮气将在绝缘表面结露,增加表面泄漏,故绝缘电阻也要降低。
24. 电气设备测量直流电阻的目的是什么?
电气设备测量直流电阻的目的是:
(1)检查发电机、变压器等的绕组有无匝间、层间短路以及焊点有无脱焊现象,多股并列导体绕组是否有断股现象以及变压器抽头切换接触是否良好,以确定三相直流电阻是否平衡,或与以前相同部位历次测得值比较有无变化。
(2)检查断路器、隔离开关合闸后的接触电阻是否合乎要求。
(3)检查母线等电气导体连接是否紧密合乎要求。
25. 测量直流电阻的方法有哪几种?
测量直流电阻的方法有三种,即:
(1)用惠斯登电桥测量1Ω以上的直流电阻。
(2)用凯尔文电桥测量1Ω以下的直流电阻。
(3)用电流电压表法测量断路器的接触电阻。