串聯諧振方案
變頻串聯諧振裝置的交流試驗
發(fā)布日期：2019-06-03 點擊：6271次
電網改造過程中，高壓電氣設備廣泛使用，交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，也是判斷電氣設備能否投運以避免發(fā)生絕緣事故最有效最主要的手段。
一、變頻串聯諧振
1.1 工作原理
變頻串聯諧振裝置原理是應用LC串聯諧振產生交流高壓電源來進行工作。變頻串聯諧振全套設備主要由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、高壓分壓器和補償電容器五部分組成。
1.2 裝置配置的計算方法
實際使用時，裝置配置主要取決于以下幾個方面：①電纜的最高試驗電壓Us。②電纜的最大和最小等效電容量Cx。③電纜的試驗頻率f。工頻交流范圍：45～65 Hz。④耐壓時間T。
1.3 電力電纜交流耐壓試驗方法
電力電纜現場試驗時，被試電纜的其中一相接交流高壓電源，其它兩相接地，電纜另一端三相開路，不能三相并聯對地同時進行交流耐壓試驗。
二、現場試驗
2.1 現場使用方法及具體試驗情況
現場使用按以下步驟進行：①估算被試電力電纜的等效電容量Cx。②根據已配電抗器的情況，選擇串并聯應用。根據公式I≤2 πfCUs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，電抗器串并聯使用時應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。⑤試驗完畢后，降壓關機，并給電纜放電。
下面舉個具體現場例子，供大家參考。
線路名稱：豐塬變110 kV豐陜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，串聯諧振回路的品質因數≥30。通過理論計算裝置的配置參數如下：試驗電源輸出功率P0=，其中Us為電纜試驗電壓，Is≈w C0Us，Q為回路的品質因數，根據此公式，可計算出變頻電源及勵磁變壓器需要的最大功率為（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。
現場試驗數據如表1所示。
由以上現場試驗數據可以看出，隨著高電壓的上升，由于諧振電抗器電抗量的變化而品質因數Q值的變化（下降），在實際應用中，這種現象是正常的，不用擔心，這個問題可以解決，因為品質因數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高即可。
2.2 現場試驗過程中出現的故障和原因，以及解決故障的策略
現場試驗過程時，會出現各種問題，有些問題比較常見和容易處理，比如儀器自身問題、現場接線問題、現場供電問題以及儀器與負載的匹配問題等?，F在要說的是一種特殊情況，在現場試驗過程中，當調諧后電壓達到測量要求最高值時，有時會出現電壓突然降落，這屬于失諧現象，是正常的，因為當電壓升高后，諧振電抗器的電感量會發(fā)生變化，諧振頻率跟著變化導致高壓值發(fā)生變化。此時要想讓高壓值再次達到測量要求最高值，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。
三、現場試驗中的注意事項
現場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必須保證系統良好的接地。
