變頻串聯諧振裝置技術及應用

　　本公司生產的串聯諧振設備在行業內都*，以打造“串聯諧振“高壓設備供應商而努力。
 

　　交聯聚乙烯(XLPE)電纜因其絕緣和機械性能好，安裝維護方便，故障率低等特點已被廣泛使用。但圍繞對XLPE電纜在安裝交接和預防性試驗時采用直流還是交流試驗方法是大家共同關心的問題。上世紀80年代至90年代中期，加拿大、德國、美國等先進國家制定了相應的交流耐壓試驗標準并推廣應用。從90年代末開始，我國的廣東、北京等地出臺了對XLPE電纜做交流試驗的暫行規定，隨著國標GB50150-2006《電氣安置安裝工程電氣設備交接試驗標準》及DL/T849.6—2004《電力設備專用測試儀器通用技術條件》的頒布實施，結合各省和地區制定的試驗規程，對XLPE電纜進行交流耐壓試驗已成為共識。
 

　　一、變頻諧振的主要用途及優越性
 

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

　　大家知道，如上所述的電力設備其交接或預防性試驗用工頻進行交流耐壓試驗但由于試品電容量大，需要的設備功率龐大而無法進行現場試驗，可替代的調感式串聯諧振試驗也由于設備大且復雜僅用于對發電機定子的耐壓試驗和實驗室。70年代末，國外電力部門發現了直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性，所以，目前，國內已不推薦甚至禁用直流法做XLPE電纜試驗。因為XLPE電纜致命的一個弱點是絕緣內容易產生水樹枝，在直流電壓作用下會迅速變為電樹枝并形成放電，加速了絕緣劣化；而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當的耐壓值并能保持一段時間。國內外的調查研究和實踐都表明，直流耐壓試驗不能有效發現交流電壓作用下的某些缺陷，如電纜附件內的機械損傷等。而采用超低頻(0.1Hz)交流試驗方法設備體積雖減小了，但也有其局限性。首先，目前國內產品均采用半電子半機械(大功率開關每5秒切換一次)方式來產生0.1Hz頻率，輸出波形無法達到等效性好的正弦方波；其次，試驗時間通常要求1小時(三相同做時為1小時，若發現有缺陷時再分相做，每相1小時)，工作效率是比較低的；同時，超低頻(0.1Hz)耐壓試驗只適用于中低壓、高壓XLPE電纜，無法滿足超高壓電纜主絕緣的試驗要求。
 

　　二、變頻諧振的理論基礎及設備的組成
 

　　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。通常分串聯諧振(電壓諧振)和并聯諧振(電流諧振)。1、諧振的理論基礎
 

　　2、串聯變頻諧振裝置的組成
 

　　串聯變頻諧振裝置是通過改變系統的電感量和試驗頻率，使回路處于諧振狀態。因為我們講的試驗主要考核試品的耐壓程度，故選用串聯諧振，亦稱電壓諧振。采用變頻諧振技術使試驗電源的容量降低，設備重量大大減輕，便于現場試驗。主要有以下部分：
 

　　變頻電源：頻率在30—300Hz連續可調的功率源。通常規格有5KVA、10KVA、20KVA、50KVA……。
 

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

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

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

　　三、現場使用注意事項
 

　　1、使用前的準備
 

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

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