Tại tần số xoay chiều công nghiệp, m w88 là mộttụ điệncó điện dung rất lớn khoảng 300nF trên một mét chiều dài (với cm w88 66kV). Vậy với 500m cm w88 và với điện áp thử xoay chiều khoảng 100kV tại tần số công nghiệp sẽ có dòng điện điện dung là 4,7A xuất hiện, tương đương với công suất thử của bộ thử AC lên đến 470kVA. Với công suất lớn như vậy đòi hỏi thiết bị có kích thước lớn và giá thành sản xuất cao.
Ngoài ra, với đầu vào điện áp của thiết bị thử AC khoảng 400V thìdòng điệnxuất hiện phía sơ cấp lên đến 1175A. Một phép thử cộng hưởng có thể được sử dụng để làm giảm dòng điện dung bằng kháng bù.
Nhưng hầu hết các thiết bị này có kích thước lớn, khối lượng nặng và rất đắt đỏ, vì vậy phương phm w88 thử cm w88 bằng điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp tỏ ra không phù hợp khi thí nghiệm cm w88 ngoài hiện trường.
Phương pháp thử m w88 với điện áp một chiều tăng cao
Tuy nhiên, có rất nhiều hạn chế và nguy hiểm khi thử nghiệm cm w88 XLPE với điện áp một chiều tăng cao như:
+ Cách điện sẽ phải chịu ứng suất lớn không cần thiết bởi điện áp một chiều ở mức cao, dẫn đến việc giảm tuổi thọ hoặc gây ra hư hỏng cách điện.
+ Dưới tác dụng của điện áp DC sẽ tạo ra những điện tích không gian (Space Charge) trong cách điện và tồn tại trong thời gian rất dài.
+ Khi cm w88 được đưa vào vận hành với điện áp AC những điện tích không gian này sẽ gây ra ứng suất điện cục bộ và làm giảm tuổi thọ, gây phá hủy cách điện.
+ Điện áp một chiều thí nghiệm điển hình bằng khoảng 2 đến 3 lần điện áp phá hủy cách điện xoay chiều. Với điện áp cao như vậy là cần thiết để phát hiện những khuyết tật tiềm ẩn trong cách điện.
+ Việc sử dụng điện áp một chiều ở mức cao dễ gây ra hiện tượng quá ứng suất trong cách điện. Với m w88 cũ có thể bị phá hủy cách điện sau khi thử cao áp DC mặc dù thực tế nó vẫn vận hành được dưới điện áp AC.
Với những hạn chế và nguy hiểm trên nên dẫn đến việc thực hiện các phép thử Acceptance ngoài hiện trường người ta đều giảm giá trị điện áp thí nghiệm DC xuống nhỏ hơn so với giá trị thí nghiệm xuất xưởng nên đôi khi vẫn không phát hiện ra khuyết tật trong cách điện mà vẫn kết luận cách điện đạt tiêu chuẩn vận hành dẫn đến việc thử nghiệm không mang lại hiệu quả trong việc tìm ra những khuyết tật thật sự trong cách điện.
Với một sợi cáp có khuyết tật, điện áp phá hủy một chiều cao hơn rất nhiều so với điện áp phá hủy xoay chiều. Rõ ràng điều này dấy lên lo ngại về sự bất cập của phép thử cao áp DC với m w88 XLPE.
Để giải quyết được những vấn đề trên đảm bảo hiệu quả trong quá trình thử nghiệm và đưa ra kết quả thí nghiệm đúng chất lượng sản phẩm của cm w88 XLPE thì Tổ Thí nghiệm – Tự động hóa thuộcCông ty dịch vụ Điện lực miền Bắcđã áp dụng phương pháp thí nghiệm m w88 bằng công nghệ VLF (Very Low Frequency) với nhiều thuận lợi và tiện ích nhất định.
VLF sử dụng một tín hiệu điện áp xoay chiều có tần số nhỏ hơn 1Hz. Tại Bắc Mỹ hầu hết người ta sử dụng tần số 0.1Hz (hoặc nhỏ hơn như 0.05 Hz, 0.02 Hz, 0.01 Hz) để thí nghiệm cáp rất dài và có điện dung rất lớn. Phương pháp thí nghiệm VLF cho m w88 đã được đưa vào tiêu chuẩn Mỹ IEEE400.2 từ năm 2004 và tiêu chuẩn IEC 60502-2 (mục 20.3.1) năm 2014 và trở thành phương pháp thí nghiệm cho m w88 tiên tiến nhất hiện nay.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống VLF
Kết quả từ hơn 20.000 thử nghiệm m w88 cho thấy rằng nếu một m w88 vượt qua được một bài kiểm tra VLF thích hợp, nó sẽ có trên 95% cơ hội tránh được một sự cố trong nhiều năm vận hành tiếp theo.
Điện áp thử AC với tần số 0,1Hz giúp công suất của thiết bị thử giảm đi 500 lần so với thử AC tại tần số 50Hz. Trong thời gian dài công nghệ này được dùng để thử nghiệmmáy phát điệncỡ lớn.
Qua các số liệu được tìm hiểu và nghiện cứu thì việc thử nghiệm điện áp cao tần số thấp VLF đang trở thành phương pháp thí nghiệm tiên tiến nhất cho m w88 hiện nay và đang dần thay thế phương pháp thử nghiệm bằng điện áp 1 chiều DC.
Công ty Dịch vụ Điện lực miền Bắc (NPSC) là một trong số rất ít đơn vị thí nghiệm sở hữu và thực hiện thử cm w88 bằng thiết bị VLF, góp phần làm cho hệ thống điện hoạt động ngày càng ổn định và tin cậy.
