Huong dan thi nghiem cap dien cao ap

HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM

CÁP ĐIỆN CAO ÁP


NỘI DUNG
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
2


I. Tổng quan về cáp lực
1. Các loại cách điện:

Giấy tẩm dầu

XLPE

EPR

3


I. Tổng quan về cáp lực
2. Ưu điểm cáp XLPE
❖ Khả năng chịu đựng cường độ điện trường tương đối tốt 1012kV/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

4


I. Tổng quan về cáp lực
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

5


I. Tổng quan về cáp lực
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
6


I. Tổng quan về cáp lực
4. Cấu tạo chung của cáp lực
TT
1

2

3

Tên gọi

Công dụng và công
nghệ chế tạo

Mô tả

Nhằm đảm bảo sự đồng tâm tương đối cho
các lớp cấu trúc của cáp

Công nghệ chế tạo

Trục đứng

Ruột dẫn (lõi cáp)

Dẫn điện
- Lõi gồm các sợi đồng nhỏ, bện xoắn
Giảm tối đa tổng trở
- Tiêu chuẩn áp dụng cho lõi cáp IEC60228
của lõi cáp

Lớp bán dẫn trong

-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;
Chống phóng điện
- Được ép dùn cùng lúc với cách điện và lớp
cục bộ
bán dẫn ngoài;
- Điện trở suất của chất bán dẫn tuân theo
tiêu chuẩn IEC60840
7


I. Tổng quan về cáp lực
4. Cấu tạo chung của cáp lực

4

5

6

Cách điện
XLPE

Cách điện cho cáp
Đối với cáp ngầm 110kV - XLPE là loại vật liệu cách điện khô, có độ bền cao.
độ dày ≥ 13mm, nên chọn - Chế tạo bằng công nghệ trục đứng ép đùn;
16mm cho môi trường
- Tiêu chuẩn áp dụng cho chất cách điện IEC 60840
ngập nước

Lớp bán dẫn Chống i-on hoá bề mặt
ngoài
cách điện

- 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;

Lớp chống
thấm dọc

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

Chống nước thấm dọc
khe hở

8


I. Tổng quan về cáp lực
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

8

Vỏ ngoài

Bảo vệ chung

- 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
- 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
9


I. Tổng quan về cáp lực
5. Các thiết bị phụ trợ

Đầu cáp 22kV

Đầu cáp 110kV
10


I. Tổng quan về cáp lực
5. Các thiết bị phụ trợ

11


I. Tổng quan về cáp lực
5. Các thiết bị phụ trợ

Hộp nối 3M
Link box có SVL
12


I. Tổng quan về cáp lực
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

13


I. Tổng quan về cáp lực
6. Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực
❖ Sai sót trong khâu thi công, lắp đặt
- Các vết cắt vào lớp cách điện chính
- Nhiễm bẩn mặt tiếp giáp giữa các phần phụ trợ với cách điện chính
- Lắp đặt các phần phụ trợ không đúng…
❖ Môi trường ẩm ướt

❖ Quá nhiệt

14


I. Tổng quan về cáp lực
6. Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

15


I. Tổng quan về cáp lực
6. Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

16


I. Tổng quan về cáp lực
6. Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

17


I. Tổng quan về cáp lực
6. Các nguyên nhân gây hư hỏng cáp lực

18

I. Tổng quan về 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.

19


I. Tổng quan về cáp lực
7. Hiện tượng cây nước (WT)

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

Các dạng cây nước trong XLPE
20


I. Tổng quan về cáp lực
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.

Các giai đoạn phát triển

Cây điện trên XLPE
21

I. Tổng quan về cáp lực
7. Một số hình ảnh hư hỏng cáp lực

22


II. Các tiêu chuẩn áp dụng
- 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).
23


II. Các tiêu chuẩn áp dụng
- 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, metalsheathed 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.
24


II. Các tiêu chuẩn áp dụng
- 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
25