变频串联谐振试验方式在交流耐压中的应用..doc

变频串联谐振试验方式在交流耐压中的应用 中冶实久电装分公司自动化部 任兆兴 内容摘要：在电力系统交接和预防性试验中，大容量、高电压试品的现场交流耐压试验，采用传统的工频耐压试验方式，因所需试验设备和电源的容量要求很大，在现场进行试验十分困难。成套变频串联谐振装置大容量高电压的电容性试品当前高电压试验的一种新的方法与潮流，在国内外已经得到广泛的应用。 2、变频串联谐振试验方式工作原理： 基于这一原理，在串联谐振电路前提供一个既能调节频率又能调节电压的变频变压的电源，把电抗器L作为电感，把试品Cx作为电容（对大多数试品而言，都可以等效为一个电容器），在试品（电容）两端并一个电容分压器作为测量及反馈之用，这样就构成了一套简单的变频串联谐振试验装置。 变频串联谐振试验方式的工作原理如图2所示。 图2：变频串联谐振试验原理图 变频电源输出30～实际应用中的变频电压谐振试验装置，是由试验设备生产厂家配套的，变频谐振试验装置， （单位： Hz、H、F） L-电抗器的电感量； C-被试品的电容量。 试品电流：Ic=2πf0CUc (单位：A、Hz、F、V) Uc-被试品两端的电压 试品容量：P=Uc×Ic （单位：VA、V、A） 品质因素：Q= Uc/U (U-励磁变压器的输出电压) 三、变频串联谐振试验方式的应用： 1、变频串联谐振试验方式在高压绝缘XLPE）绝缘电缆高压绝缘电缆交联聚乙烯电缆它最大的特点就是容量大，若是采用工频或接近工频的交流试验最大困难是长线路需要很大容量的试验设备在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，很长时间以来，仍沿袭使用直流的试验方法高压XLPE电缆线路的运行试验表明，耐压存在缺陷直流耐压试验不能有效地检出有缺陷的XLPE绝缘电缆及附件。各国运行经验发现通过直流耐压试验的XLPE绝缘电缆及附件在投入运行后有击穿故障发生因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。变频谐振试验系统不但能满足高压 XLPE电缆的耐压要求，而具有重量轻、可移动性好的优点，适宜现场试验。将试验电压逐步降压至零值。 （1）现场接线示意图如图6所示： 图6：变压器主绝缘交流耐压试验接线示意图 （2）试验要点: 1）必须在变压器充满合格的绝缘油并静置一定时间后才能进行。外施交流试验电压的频率应为45～65Hz，全电压下耐受时间为60秒。 2）被试验绕组和非试验绕组须短接，且非试验侧绕组短接后须接地，原则：试品上不可有悬浮电位。这是因为第一：变压器试验侧绕组如果不短接，由于对地电容的存在，电流流过被试绕组时，使得沿着整个绕组都存在着电位差，而非被试绕组开路，又导致被试绕组电抗较大，将使被试绕组末端电位显著升高，严重时将损坏被试绕组末端绝缘。第二：非试验侧绕组不短接接地时，绕组处于被试绕组对地电场中，在其绕组上将存在有悬浮的对地电位，当变压器两侧绕组间的电容较大时，非试验侧绕组对地电压可能会达到不允许的数值。 3）交接试验时，对半绝缘的变压器进行外施耐压时，应注意必须按其中性点绝缘的等级进行。试验耐受电压标准为出厂试验值的80%，无出厂值时按《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150—2006）表7.0.13-2标准进行。 4）试验时串联谐振系统的地应与变压器外壳采用专用接地线连接。 四、现场试验中的注意事项： 1、在工作电源进入设备前应加装明显断开点，当接线或更换被试品时应将两个断开点明显断开。 2、试验前请确保变频电源、励磁变压器、电容分压器和被试品的接地端安全可靠接地，高电压试验必须采用独立地，切不可利用现场接地排或二次设备接地系统作高压试验的地，试验回路地线应用不小于4mm2专用接地线接地。 3、高压试验必须要有安全防护措施，包括安全遮拦、围网以及安全距离等，在加高压以前，必须进行细致的检查。 4、交流耐压试验应在试品的非破坏性试验（绝缘电阻及吸收比试验、tgδ试验、直流泄漏电流试验）均合格之后才能进行。如果这些非破坏性试验已发现绝缘缺陷，则应设法消除，并重新试验合格后才能进行交流耐压试验，以免造成试品不必要的损坏。 5、试验时，操作人员及监护人员必须严肃、认真、精力集中，不得谈笑或进行其它工作，如有问题讨论，应先跳闸，暂停试验后进行。升压时，操作人员和监护人员应相互呼唱。 6、升压操作应均匀缓慢，升压速度在40%试验电压以上时，应控制在每秒3%试验电压值左右。试验结束后要均匀降下电压，再切断电源。不允许不经降压就先跳开电源开关，因为不降压直接跳开关相当于给被试品做了一次操作波试验，极可能损坏设备绝缘。 7、耐压试验前后均应测量被试品的绝缘电阻，如果耐压后的绝缘电阻比耐压前下降30%，则认为绝