调频串联谐振耐压试验介绍

鼎创电科2024-10-30

今天我将向您介绍调频串联谐振耐压试验的原理。串联谐振耐压试验是一项重要的高压试验项目,用于评估电力系统中被试品的耐压能力。通过这个测试,我们可以确保设备在正常工作条件下能够安全可靠地运行,以保障整个电力系统的稳定性和可靠性。

一、工作原理

调频式串联谐振耐压试验装置的工作原理接线如图所示。

串联谐振耐压试验工作原理接线图1

交流220V或380V电源,由变频源转换成频率、电压可调的电源,经励磁变压器,送入由电抗器L和被试电缆Cx构成的高压串联谐振回路,分压器是纯电容式的,用来测量试验电压。变频器经励磁变压器T向主谐振电路送入一个较低的电压Ue,调节变频器的输出频率,当频率满足条件时,电路即达到谐振状态。此时有

串联谐振公式f
串联谐振公式Ucx

其中Q为品质因数,通常Q值在几十至上百,在较小的励磁电压Ue下,使被试品Cx上产生几十倍于Ue的电压UCx通过被试品的电流为

串联谐振公式I

从上述工作原理可以看出

1.品质因数Q值愈高,所需电源容量愈小。

2.谐振电抗器L与被试品Cx处于谐振状态,此电路形成一个良好的滤波电路,故输出电压UCx为良好的正弦波形。

3.被试电缆击穿时,失去谐振条件,高压电压电流均迅速自动减小,因此不会扩大被试品的故障点进一步损坏被试品。

二、试验现场接线示意图

10kV电缆试验现场接线布置示意图

10kV电缆试验现场接线布置示意图(电抗器并联使用,22kV以内)

35kV电气主设备试验现场接线布置示意图

35kV电气主设备试验现场接线布置示意图(电抗器串联使用,110kV以内)

现场接线注意事项

1.地线组布线注意事项

应用专配接地线将各需接地部件连接,使得其中仅一点接到接地母线。特别注意控制箱、励磁变、分压器的接地端至地线组的O点(上图)应尽可能的短,不要任意延长接地线的长度。

为减小电抗器漏磁的干扰,应将接地线组与高压取样信号线(即分压器输出线)尽可能的并行放置,布线要集中不分散,且远离电抗器,绝对避免接地线组和高压取样信号线穿梭于电抗器间!

2.高压设备(谐振电抗器、分压器等)接线注意事项

高压设备应尽量靠近被试品,并与周围其它物体保持应有的空间距离。励磁变压器在电抗器与控制箱之间。小容量试品试验时,应尽可能使高压引线等固定,减小分布电容的变化,有利于试验电压的稳定。

三、谐振电抗器的选用(串、并联节数)实例分析

AC35kV电缆,电缆规格为26/35kV(Uo/U),300mm2,长度L=1.8km,电抗器规格为L18/36,电抗器额定电压18kV,额定电流2A,额定带载0.55uF额定电感量45H共6只。

确定该电缆电容量26/35kV电缆交联电缆等效电容量参考数据C=0.19uF/km

经计算Cx=1.8x0.19=0.342uF

(1)确定串联电抗器数

已知AC35kv电缆交流耐压试验电压为UC=2Uo=2x26=52kV

因此选用3节(3x18=56kV) 串联

(2)验算仅3只电抗器串联频率是否符合要求

L=3x45H=135HC=0.342uF,可得f=23.64Hz<30Hz(最低调频频率);则不符合要求

(3)验算回路电流是否超出

I=UI/XI=Uc/2πfL,uc=52kV,f=23.64HzL=135H,可得I= 2.56A大于2A(电抗器额定电流);则不符合要求

(4)验算选用的电容器电容量是否超出

3节电抗器串联则,额定带载为0.55uF/3=0.183uF(注意电容串联相当于电阻联)0.183uF<0.342uF(被试电缆电容量,则不符合要求

解决办法:可再同3个串联后形成并联

0.183uFx2=0.366uF >0342uF(被试电缆电容量)

希望本文能够帮助您了解调频串联谐振耐压试验,并对您在实施该测试时有所启发。如果您还有产品方面的问题,请随时咨询

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