变频串联谐振装置在高压电缆试验中的应用

2018-7-31 09:44:48 2240

0 引言高压电气设备运行的可靠性和安全性要求非常高,任何的隐患和故障都会威胁到整个电力系统的安全。电力设备在制造、运输、安装和运行过程中,难免会产生如绝缘性能下降等各类缺陷甚至损坏。因此,定期对高压电力设备进行检测和试验,是排除潜在隐患、保障电力系统安全稳定运行的重要举措。本文结合国标规范,重点阐述变频串联谐振装置在高压电缆试验中的应用。 1、高压电气试验简介 1.1 高压电气试验分类高压电气试验一般可分为出厂试验、交接试验和预防性试验。出厂试验是确保产品设计制造的质量要求,正式出厂前需要做的试验,一般以出厂试验合格报告的形式交给客户。交接试验是在电气设备投运前需要做的试验,用来排除设备运输和安装时带来的质量隐患和损坏。预防性试验是在电气设备投运后,按一定周期来检查运行中的设备有无隐患和缺陷等。 1.2 高压电缆试验国标规范 2006年国家建设部发布GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》取代GB50150-1991《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》成为最新标准。新标准规定电力电缆试验项目包括:测量绝缘电阻、直流耐压试验及泄露电流测量、交流耐压试验、测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比、检查电缆线路两端的相位、充油电缆的绝缘油试验和交叉互联系统试验共七项。橡塑绝缘电力电缆应做交流耐压试验,当不具备条件时,额定电压U0/U为18/30KV及以下电缆,允许用直流耐压试验及泄露电流测量代替交流耐压试验。 2、变频串联谐振装置组成原理 2.1 串联谐振原理所谓串联谐振,是指在由电源、电感和电容组成的串联威廉希尔官方网站内,当感抗值与容抗值相等时,威廉希尔官方网站呈纯阻性状态,威廉希尔官方网站中电压与电流同相位的现象。如图1所示。原理图中参数含义:电阻R:等效为电感和电容的内阻图1 串联谐振威廉希尔官方网站原理图电感L感抗:XL=2πFL 电容C容抗:Xc=1/2π√FC 当线路发生串联谐振时,满足XL=XC,得出F=1/2π√LC即为谐振频率。电容上的电压:Uc=U/R,Xc=U/R×Xl=Q×U 为电抗器的品质因数,其值一般为几十到几百,因此,此时电容上的电压高于电源输入电压倍。变频串联谐振装置正是运用上述原理,先通过调节变频谐振电源的输出频率达到谐振频率,使回路处于串联谐振状态,再在此状态下调节变频谐振电源的输出电压幅值,使试品获得很高的试验电压满足试验要求。 2.2 变频串联谐振装置硬件组成基于串联谐振原理,变频串联谐振装置主要由变频谐振电源、励磁变压器、谐振电抗器和电容分压器等组成。如图2所示。图2 变频串联谐振装置硬件组成图 (1)变频谐振电源:变频谐振电源基于绝缘栅双极晶体管(IGBT)的正弦脉宽调制(SPWM)原理,通过改变输出方波的占空比来获得等效正弦波电压输出。它由整流器、滤波器、逆变器和控制器四部分组成,如图3所示。图3 变频谐振电源原理图交流电源先经二极管桥式整流威廉希尔官方网站后变成脉动直流,然后经电容滤波后变成平直的直流,最后通过逆变威廉希尔官方网站输出电压和频率可调控的交流。其中逆变器是变频谐振电源的核心所在,控制器正是通过合理控制逆变器来获得不同幅值和频率的输出电压的。变频谐振电源同时集成过流、过压、IGBT保护等多重保护功能,确保试验人员和设备的安全。图4 SPWM波形图 (2)励磁变压器:励磁变压器是将变频谐振电源的输出电压升压到要求的试验电压,满足电抗器、试品在一定品质因数下的电压要求。通常励磁变绕组个数与电抗器个数相同,使用时根据电抗器使用情况而定,电抗器串联则励磁变绕组也串联,电抗器并联则励磁变绕组也并联。 (3)谐振电抗器:谐振电抗器为干式,满足现场不同情况的需求。实际应用中注意电抗器串联要注意分压、并联注意分流的问题。 (4)电容分压器:电容分压器是试验电压的取样部件,它由高压臂和低压臂组成。高低压臂用同种材料做在同一个筒内,避免精度受温度影响。测量信号从低压臂引出,作为试验电压的测量和保护信号。 2.3 变频串联谐振装置性能及注意事项该款变频串联谐振装置性能如下:输入额定电压:220VAC。输出试验电压有效值:0~250kV。输出频率范围:0.1~300Hz。系统测量精度:交流有效值1级、峰值1级。品质因数(Q值):20~80。额定负载下允许连续运作时间:15~60分钟可调。具备手动/自动调谐、手动/自动升压和自动试验功能。具有过压、过流、过热、放电保护等多重功能。实际高压电缆试验中则注意:变频谐振电源外壳在试验中要可靠接地,以免出现电压反击现象。励磁变压器高压绕组为多绕组时,若只使用一个绕组,则其它绕组应避免悬空。谐振电抗器不可置于铁板等金属物品上,避免产生涡流和放电现象。对电缆的主绝缘做耐压试验或测量绝缘电阻时,应分别在每一相上进行,其它相导体、金属套和铠装层一起接地。 3、高压电缆试验的国标规范参数要求 GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中对高压电缆试验参数进行了详细规定:橡塑电缆优先采用20~300Hz交流耐压试验,其参数见表1。表1 GB50150-2006高压电缆交流耐压数值 4、结语变频串联谐振装置集成多种试验模式、界面直观、操作简便、精度高。简化了试验步骤,提高了效率,确保了试验过程中人员和设备的安全。华天电力专业生产串联谐振，产品选型丰富，专业电测15年，找串联谐振，就选华天电力。 0
2018-7-31 09:44:48　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 串联谐振试验装置在电缆耐压试验中的应用 935 • 请问串联谐振装置在高压试验中的应用有哪些？ 2988 • 变频串联谐振试验装置在GIS系统中的应用 1907 • 串联谐振在高压电气设备试验中的应用分析 1227 • 浅谈基于串联谐振装置的高压试验 917 • 变频串联谐振试验装置的接线原理 1245 • 变频串联谐振试验装置别称 1335 • 变频串联谐振试验装置 2389 • 变频串联谐振耐压试验装置 1509 • 如何连接变频串联谐振试验装置 1627