電力電纜進行串聯(lián)諧振耐壓試驗的實踐基本原理

本文說明交聯(lián)電纜直流耐壓試驗的缺點，論述了利用變頻諧振系統(tǒng)對電力電纜進行串聯(lián)諧振耐壓試驗的基本原理，并通過采用變頻諧振系統(tǒng)在工程實踐中的應(yīng)用實例論證了串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置方法在交聯(lián)電纜現(xiàn)場交流耐壓中的實用性。
 

　　現(xiàn)場交流耐壓試驗試驗
 

　　現(xiàn)場使用方法及具體試驗情況
 

　　交流耐壓試驗現(xiàn)場使用按以下步驟進行：
 

　　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≤2πfCUs以及f==50 Hz計算可能的回路電流和頻率范圍，并注意電抗器的實際耐壓情況。
 

　　③連接線路時，電抗器串并聯(lián)使用時應(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試驗完畢后，降壓關(guān)機，并給電纜放電。
 

　　下面舉個具體交流耐壓試驗例子：
 

　　線路名稱：高河變110 kV遼東Ⅰ線路。
 

　　電纜型號：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，試驗電壓=128 kV，試驗頻率為30 Hz≤f≤80 Hz，串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置回路的品質(zhì)因數(shù)≥30。通過理論計算裝置的配置參數(shù)如下：試驗電源輸出功率P0=，其中Us為電纜試驗電壓，Is≈w C0Us，Q為回路的品質(zhì)因數(shù)，根據(jù)此公式，可計算出變頻電源及勵磁變壓器需要的大功率為(按Q=30計算)：
 

　　P080===4.6 kW
 

　　P050===2.9 kW
 

　　可知驗裝置配置清單如下：
 

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

　　②勵磁變壓器：功率10 kW，輸出電壓：0.6 kV/2 kV/4 kV，一臺。
 

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

　　④高壓分壓器：200 kV分壓器，一臺。
 

　　⑤補償電容器：0.1 uF/100 kV，共兩只。
 

　　交流耐壓試驗在現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)可知。由現(xiàn)場試驗數(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)，在實際應(yīng)用中，這種現(xiàn)象是正常的，不用擔(dān)心，這個問題可以解決，因為品質(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。
 

　　交流耐壓試驗現(xiàn)場試驗過程中出現(xiàn)的故障和原因，以及交流耐壓試驗解決故障的策略，現(xiàn)場試驗過程時，會出現(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)場接線問題、現(xiàn)場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)場試驗過程中，當(dāng)調(diào)諧后電壓達(dá)到測量要求值時，有時會出現(xiàn)電壓突然降落，這屬于失諧現(xiàn)象，是正常的，因為當(dāng)電壓升高后，諧振電抗器的電感量會發(fā)生變化，諧振頻率跟著變化導(dǎo)致高壓值發(fā)生變化。此時要想讓高壓值再次達(dá)到測量要求值，只需要重新改變一下諧振頻率即可。一般情況下，這時頻率稍微增加一點點即可。
 

　　交流耐壓試驗中的兩個注意事項：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。