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變頻串聯(lián)諧振裝置技術(shù)及應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-05-11      瀏覽次數(shù):781
  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(duì)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(guó)、美國(guó)等先進(jìn)國(guó)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(guó)的廣東、北京等地出臺(tái)了對(duì)XLPE電纜做交流試驗(yàn)的暫行規(guī)定,隨著國(guó)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(cè)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(duì)XLPE電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)已成為共識(shí)。
 
  一、變頻諧振的主要用途及*性
 
  變頻諧振試驗(yàn)主要用于對(duì)大容量的容性電力設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)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(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(duì)發(fā)電機(jī)定子的耐壓試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室。70年代末,國(guó)外電力部門發(fā)現(xiàn)了直流耐壓試驗(yàn)對(duì)橡塑絕緣是無(wú)效的且具有危害性,所以,目前,國(guó)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(huì)迅速變?yōu)殡姌渲Σ⑿纬煞烹?,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(dāng)?shù)哪蛪褐挡⒛鼙3忠欢螘r(shí)間。國(guó)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(guó)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(lái)產(chǎn)生0.1Hz頻率,輸出波形無(wú)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(wú)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(chǎng)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(lì)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(cè)量試品端所加電壓值。規(guī)格有:100KV、150KV……
 
  三、現(xiàn)場(chǎng)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(jí)、長(zhǎng)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(zhǎng)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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