變頻串聯(lián)諧振裝置技術(shù)及應(yīng)用

2022年05月11日 08:53江蘇久益電力設(shè)備有限公司點(diǎn)擊量：860

　　本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設(shè)備在行業(yè)內(nèi)都*，以打造“串聯(lián)諧振“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。

　　交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜因其絕緣和機(jī)械性能好，安裝維護(hù)方便，故障率低等特點(diǎn)已被廣泛使用。但圍繞對XLPE電纜在安裝交接和預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)采用直流還是交流試驗(yàn)方法是大家共同關(guān)心的問題。上世紀(jì)80年代至90年代中期，加拿大、德國、美國等先進(jìn)國家制定了相應(yīng)的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)并推廣應(yīng)用。從90年代末開始，我國的廣東、北京等地出臺了對XLPE電纜做交流試驗(yàn)的暫行規(guī)定，隨著國標(biāo)GB50150-2006《電氣安置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》及DL/T849.6—2004《電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件》的頒布實(shí)施，結(jié)合各省和地區(qū)制定的試驗(yàn)規(guī)程，對XLPE電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)已成為共識。

　　一、變頻諧振的主要用途及*性

　　變頻諧振試驗(yàn)主要用于對大容量的容性電力設(shè)備的現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)，如中低壓、高壓、超高壓的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜，全封閉組合電器(GIS)，發(fā)電機(jī)定子，大型變壓器和電力電容器等。

　　大家知道，如上所述的電力設(shè)備其交接或預(yù)防性試驗(yàn)用工頻進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)但由于試品電容量大，需要的設(shè)備功率龐大而無法進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，可替代的調(diào)感式串聯(lián)諧振試驗(yàn)也由于設(shè)備大且復(fù)雜僅用于對發(fā)電機(jī)定子的耐壓試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室。70年代末，國外電力部門發(fā)現(xiàn)了直流耐壓試驗(yàn)對橡塑絕緣是無效的且具有危害性，所以，目前，國內(nèi)已不推薦甚至禁用直流法做XLPE電纜試驗(yàn)。因?yàn)閄LPE電纜致命的一個(gè)弱點(diǎn)是絕緣內(nèi)容易產(chǎn)生水樹枝，在直流電壓作用下會迅速變?yōu)殡姌渲Σ⑿纬煞烹姡铀倭私^緣劣化；而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐挡⒛鼙３忠欢螘r(shí)間。國內(nèi)外的調(diào)查研究和實(shí)踐都表明，直流耐壓試驗(yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷，如電纜附件內(nèi)的機(jī)械損傷等。而采用超低頻(0.1Hz)交流試驗(yàn)方法設(shè)備體積雖減小了，但也有其局限性。首先，目前國內(nèi)產(chǎn)品均采用半電子半機(jī)械(大功率開關(guān)每5秒切換一次)方式來產(chǎn)生0.1Hz頻率，輸出波形無法達(dá)到等效性好的正弦方波；其次，試驗(yàn)時(shí)間通常要求1小時(shí)(三相同做時(shí)為1小時(shí)，若發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)再分相做，每相1小時(shí))，工作效率是比較低的；同時(shí)，超低頻(0.1Hz)耐壓試驗(yàn)只適用于中低壓、高壓XLPE電纜，無法滿足超高壓電纜主絕緣的試驗(yàn)要求。

　　二、變頻諧振的理論基礎(chǔ)及設(shè)備的組成

　　1.諧振的概念

　　諧振定義：電路輸入端電壓u與電流同相，稱為諧振。通常分串聯(lián)諧振(電壓諧振)和并聯(lián)諧振(電流諧振)。1、諧振的理論基礎(chǔ)

　　2、串聯(lián)變頻諧振裝置的組成

　　串聯(lián)變頻諧振裝置是通過改變系統(tǒng)的電感量和試驗(yàn)頻率，使回路處于諧振狀態(tài)。因?yàn)槲覀冎v的試驗(yàn)主要考核試品的耐壓程度，故選用串聯(lián)諧振，亦稱電壓諧振。采用變頻諧振技術(shù)使試驗(yàn)電源的容量降低，設(shè)備重量大大減輕，便于現(xiàn)場試驗(yàn)。主要有以下部分：

　　變頻電源：頻率在30—300Hz連續(xù)可調(diào)的功率源。通常規(guī)格有5KVA、10KVA、20KVA、50KVA……。

　　勵磁變壓器：用于給電感、電容諧振系統(tǒng)提供能量的變壓器，特點(diǎn)是變壓器的鐵芯特性能適用較寬頻率下的電壓響應(yīng)，與變頻源配套使用。規(guī)格有：5KVA、10KVA、20KVA、50KVA……。

　　諧振電抗器：用于同試品電容進(jìn)行諧振，以獲得高電壓(或大電流)的電抗器。規(guī)格有：30H/20KV/2A40H/40KV/3A……,一般配1—3個(gè)可根據(jù)需要串并組合。

　　電容分壓器：用于精確測量試品端所加電壓值。規(guī)格有：100KV、150KV……

　　三、現(xiàn)場使用注意事項(xiàng)

　　1、使用前的準(zhǔn)備

　　a.了解XLPE電纜的電壓等級、長度和截面積，查閱該規(guī)格電纜電容量(uF/km)，計(jì)算總電容量。如：8.7/10kV、300mm2、5km長查表知：

　　該規(guī)格電纜每公里電容量為0.37uF則：C=5×0.37uF/1km=1.85uF

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