實(shí)際進(jìn)行電力電纜串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的原理解析

        本文說明交聯(lián)電纜直流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)，論述了利用變頻諧振系統(tǒng)對(duì)電力電纜進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的基本原理，并通過采用變頻諧振系統(tǒng)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例論證了變頻串聯(lián)諧振裝置方法在交聯(lián)電纜現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓中的實(shí)用性。

現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)使用方法及具體試驗(yàn)情況

交流耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)使用按以下步驟進(jìn)行：

①算被試電力電纜的等效電容量Cx。

②根據(jù)已配電抗器的情況，選擇串并聯(lián)應(yīng)用。根據(jù)公式I≤2 πfCUs以及f==50 Hz計(jì)算可能的回路電流和頻率范圍，并注意電抗器的實(shí)際耐壓情況。

③連接線路時(shí)，電抗器串并聯(lián)使用時(shí)應(yīng)注意同名端引線及耐壓等。④確保線路連接好，接通變頻電源的電源開關(guān)。

⑤試驗(yàn)完畢后，降壓關(guān)機(jī)，并給電纜放電。

下面舉個(gè)具體交流耐壓試驗(yàn)例子：

線路：110 kV線路。

電纜型號(hào)：YJLW03 64/110 1×400;電纜長度：120 m

可知：此電纜的等效電容量=0.017 uF，試驗(yàn)電壓=128 kV，試驗(yàn)頻率為30 Hz≤f≤80 Hz，串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)≥30。通過理論計(jì)算裝置的配置參數(shù)如下：試驗(yàn)電源輸出功率P0=，其中Us為電纜試驗(yàn)電壓，Is≈w C0Us，Q為回路的品質(zhì)因數(shù)，根據(jù)此公式，可計(jì)算出變頻電源及勵(lì)磁變壓器需要的大功率為(按Q=30計(jì)算)：

P080===4.6 kW

P050===2.9 kW

可知驗(yàn)裝置配置清單如下：

①變頻電源：功率10 kW，輸入電壓：AC 380 V，輸出電壓 400 V，一臺(tái)。

②勵(lì)磁變壓器：功率10 kW，輸出電壓：0.6 kV/2 kV/4 kV，一臺(tái)。

③諧振電抗器：耐壓100 kV，電流50 A，電感量50 H，兩臺(tái)。

④高壓分壓器：200 kV分壓器，一臺(tái)。

⑤補(bǔ)償電容器：0.1 uF/100 kV，共兩只。

交流耐壓試驗(yàn)在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知。由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，隨著高電壓的上升，由于諧振電抗器電抗量的變化而品質(zhì)因數(shù)Q值的變化(下降)，在實(shí)際應(yīng)用中，這種現(xiàn)象是正常的，不用擔(dān)心，這個(gè)問題可以解決，因?yàn)槠焚|(zhì)因數(shù)Q值的變化是由于諧振電抗器電抗量的變化引起，這種變化本身沒法改變磁石，我們只需要將諧振頻率稍微調(diào)高即可。

交流耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障和原因，以及交流耐壓試驗(yàn)解決故障的策略，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程時(shí)，會(huì)出現(xiàn)各種問題，有些問題比較常見和容易處理，比如儀器自身問題、現(xiàn)場(chǎng)接線問題、現(xiàn)場(chǎng)供電問題以及儀器與負(fù)載的匹配問題等。現(xiàn)在要說的是一種特殊情況，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程中，當(dāng)調(diào)諧后電壓達(dá)到測(cè)量要求值時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)電壓突然降落，這屬于失諧現(xiàn)象，是正常的，因?yàn)楫?dāng)電壓升高后，諧振電抗器的電感量會(huì)發(fā)生變化，諧振頻率跟著變化導(dǎo)致高壓值發(fā)生變化。此時(shí)要想讓高壓值再次達(dá)到測(cè)量要求值，只需要重新改變一下諧振頻率即可。一般情況下，這時(shí)頻率稍微增加一點(diǎn)點(diǎn)即可。

交流耐壓試驗(yàn)中的兩個(gè)注意事項(xiàng)：①變頻電源輸出任何一端不得接地。②必須保證系統(tǒng)良好的接地。