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    變頻串聯諧振試驗裝置諧振優勢及必要性

    點擊次數:219  更新時間:2024-04-16

    大家在日常使用變頻串聯諧振試驗裝置的時候不知道有什么必要性,有什么優勢?下面我來為大家介紹一下:

    諧振優勢及必要性

    1.1 所需電源容量大大減小。BGJY 系列串聯諧振試驗裝置是利用諧振電抗器和被試品電 容諧振產生高電壓和大電流的,在整個系統中,電源只需要提供系統中有功消耗的部分,因 此,試驗所需的電源功率只有試驗容量的 1/Q。

    1.2 設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中,不但省去了笨重的大功率調壓裝置 和普通的大功率工頻試驗變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗容量的 1/Q,使得系統重量 和體積大大減少,一般為普通試驗裝置的 1/3-1/5。

    1.3 改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變, 獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

    1.4 防止大的短路電流燒傷故障點。在諧振狀態,當試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立 即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗電流的 1/Q。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓 試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以,串 聯諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

    1.5 不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失, 電弧即刻熄滅,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃落電壓前斷開電源,這 種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且,不會出現任何恢復過 電壓。

    選用導則

    2.1 電纜的交流耐壓試驗

    目前在國際和國內已有越來越多的交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因,很長時間以來,仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對 XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點認為 XLPE 結構 具有存儲積累單極性殘余電荷的能力,當在直流試驗后,如不能有效的釋放掉直流殘余電荷,投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為,交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中,由于空間電荷效應,絕緣中的實際電場強度可比電纜絕 緣的工作電場強度高達 11 倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿,也會引起絕緣的嚴重損傷。其次,由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。 直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓,并有效的發現電纜及電纜接頭本身 和施工工藝上的缺陷。因此,使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們 的重視。目前,在中低壓電纜上國外已使用超低頻電源(VLF)進行耐壓試驗。但由于此類 VLF 的電壓等級偏低,尚不能用于 110kV 及以上的高壓電纜試驗。

    2.2 試驗頻率 由于電纜的電容量較大,采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重,龐大,且大電流的工作電源在現場不易取得。因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量能顯著 降低,重量減輕,便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯諧振設備(50Hz),但存在自動 化程度差、噪音大等缺點。因此現在大都采用調頻式(30-300Hz)串聯諧振試驗設備,可以 得到更高的品質數(Q 值),并具有自動調諧、多重保護,以及低噪音、靈活的組合方式(單 件重量大為下降)等優點。

    國際大電網會議第 21、09 工作組發布的《試驗導則》,建議頻率范圍為 30-300Hz。但實際上更低一些頻率也具有較好地等效性。IEC60840 和 IEC62067 標準草案(2001 年和 2000 年)就規定可采用 20-300Hz。2.3 依據標準 由于設備容量和體積等問題,目前國家尚無高壓電力電纜敷設后在現場進行交流耐壓試驗的相應標準。但對直流耐壓試驗的標準,由于前面所述原因人們也產生了一些疑問。CIGRI 國際大電網工作會議 21 工作組的《高壓擠包絕緣電纜竣工驗收試驗建議導則》中對目前采用 的直流耐壓試驗方法提出疑議,并推薦使用工頻及近似工頻(30-300Hz)的交流試驗方法。 IEC 60840 標準中在 45-150kV 敷設后電纜試驗標準中除原直流試驗標準外,增加了 1.7U0 5 分鐘或 1U0 24 小時的交流試驗標準。而在 220kV 等級中 IEC 62067/CD 草案中則取消了電纜 敷設后試驗中直流試驗的標準,只有交流試驗的要求,即 20-300Hz 1.4U0 60 分鐘。為了更 有效的對施工后的交聯電纜進行交接試驗,華北電力集團公司在《電力設備交接和預防性試驗 規程》修訂內容中在電纜主絕緣耐壓試驗一項中增加了電纜的交流耐壓試驗標準。之后,國 內很多地方也相應的出臺了地方性試驗標準,其試驗頻率大多都在 30-300Hz,中低壓電纜試 驗電壓為 1.6-2.0 倍的相電壓,高壓電纜試驗電壓一般都在 1.4-1.7 倍的相電壓,具體根據

    各個地方略有不同,浙江推薦中低壓電纜試驗頻率為 45-65 Hz,高壓電纜試驗頻率為 35-75 Hz。

    聯系人:陳丹
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