變壓器的串聯諧振耐壓試驗常見問題及解決方案

應用串并聯諧振原理進行交流耐壓試驗方法有哪些?
 
對于長電纜線路、電容器、大型發電機和變壓器等電容量較大的被試品的交流耐壓試驗，需要較大容量的試驗設備和電源，現場往往難以辦到。在此情況下，可根據具體情況，分別采用串聯、并聯諧振或串并聯諧振(也稱串并聯補償)的方法解決試驗設備容量不足的問題。
 
(1)串聯諧振(電壓諧振)法。當試驗變壓器的額定電壓不能滿足所需試驗電壓，但電流能滿足被試品試驗電流的情況下，可用串聯諧振的方法來解決試驗電壓的不足。
 
(2)并聯諧振(電流諧振)法。當試驗變壓器的額定電壓能滿足試驗電壓的要求，但電流達不到被試品所需的試驗電流時，可采用并聯諧振對電流加以補償，以解決試驗電源容量不足的問題。
 
(3)串并聯諧振法。除了以上的串聯、并聯諧振外，當試驗變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗要求時，可同時運用串、并聯諧振線路，也稱為串并聯補償法。
由電感線圈(可用電感L串電阻R模擬)和電容元件(電容量為C)串聯組成的電路中，當感抗等于容抗時會產生電壓諧振，深入分析如下：
 
(1)當L、C一定時，電源的頻率f恰好等于電路的固有振蕩頻率，即f=1/(2π√LC)。
 
(2)當電源頻率一定時，調整電感量L，使L=1/[(2πf)2C]。
 
(3)當電源頻率一定時，調整電容量C，使C=1/[(2πf)2L]。在電感線圈(可用電感L串電阻R模擬)和電容元件(電容量為C)并聯組成的電路中，滿足下列條件之一，就會發生電流諧振。
 
(1)電源頻率f=1/2π√1/LC-R/L
 
(2)調整電容量，使C=L/[R2+(2πfL)2]
 
(3)當2πfCR≤1時，調節電感L也可能產生電流諧振。
 
進行變壓器的串聯諧振耐壓試驗時，應注意：
 
(1)應該先調諧，再升壓。當采用串聯諧振試驗裝置時，試驗電壓的頻率應不低于40Hz，全電壓下耐受時間為60s。試驗時，應在較低的激磁電壓下調諧電感或頻率找諧振點，當被試品上電壓達到高時，即達到試驗回路的諧振點，可以開始升壓進行試驗。
 
(2)諧振試驗回路品質因數Q值的高低與試驗設備、試品絕緣表面干燥清潔程度及高壓引線直徑大小、長短有關，因此試驗宜在天氣晴好的情況下進行。試驗設備、試品絕緣表面應干燥、清潔。盡量縮短高壓引線的長度，采用大直徑的高壓引線，以減小電暈損耗。提高試驗回路品質因數Q值。
 
耐壓試驗時，電力設備絕緣不合格的可能原因有：
 
(1)絕緣性能變壞。如變壓器油中進入水分、固體絕緣受潮、絕緣老化等，都會導致絕緣性能下降，在耐壓試驗時可能不合格。
 
(2)試驗方法和電壓測量方法不正確。例如，進行變壓器試驗時，未將非被試繞組短接接地，非被試繞組可能對地放電，誤判為不合格。再如，試驗大容量試品時，仍在低壓側測量電壓，由于容升效應，實際加在被試品上的電壓超過試驗電壓，導致被試品擊穿，誤判為不合格。
 
(3)沒有正確地考慮影響絕緣特性的大氣條件。由于氣壓、溫度和濕度對火花放電電壓及擊穿電壓都有一定影響，若不考慮這些因素就可能導致設備不合格的結論。