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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)場交流耐壓中的實(shí)用性。
現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)
現(xiàn)場使用方法及具體試驗(yàn)情況
交流耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場使用按以下步驟進(jìn)行:
①算被試電力電纜的等效電容量Cx。
?、诟鶕?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==50Hz計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。
?、圻B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)。
?、菰囼?yàn)完畢后,降壓關(guān)機(jī),并給電纜放電。
下面舉個具體交流耐壓試驗(yàn)例子:
線路:110kV線路。
電纜型號:YJLW0364/1101×400;電纜長度:120m
可知:此電纜的等效電容量=0.017uF,試驗(yàn)電壓=128kV,試驗(yàn)頻率為30Hz≤f≤80Hz,串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)≥30。通過理論計算裝置的配置參數(shù)如下:試驗(yàn)電源輸出功率P0=,其中Us為電纜試驗(yàn)電壓,Is≈wC0Us,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最大功率為(按Q=30計算):
P080===4.6kW
P050===2.9kW
可知驗(yàn)裝置配置清單如下:
?、僮冾l電源:功率10kW,輸入電壓:AC380V,輸出電壓400V,一臺。
?、趧畲抛儔浩鳎汗β?0kW,輸出電壓:0.6kV/2kV/4kV,一臺。
?、壑C振電抗器:耐壓100kV,電流50A,電感量50H,兩臺。
?、芨邏悍謮浩鳎?00kV分壓器,一臺。
?、菅a(bǔ)償電容器:0.1uF/100kV,共兩只。
交流耐壓試驗(yàn)在現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知。由現(xiàn)場試驗(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)場試驗(yàn)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?,F(xiàn)在要說的是一種特殊情況,在現(xiàn)場試驗(yàn)過程中,當(dāng)調(diào)諧后電壓達(dá)到測量要求最高值時,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?yàn)楫?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(diǎn)點(diǎn)即可。
交流耐壓試驗(yàn)中的兩個注意事項(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。