串联谐振在交流耐压试验中的优势

0

交流耐压试验是对电气设备主绝缘的一种破坏性试验，也是电气设备安装过程中必不可少的一个检验手段，为电气设备投运后的稳定运行进行客观分析和预防事故的一种试验手段。随着电力事业的发展，设备容量越来越大，电压等级越来越高，这就对交流耐压试验本身提出了更高的要求。另外，橡塑电缆的使用也使得其主绝缘检查方法优先选择采用交流耐压试验方法。

一、交流耐压试验的现状

对于交流耐压试验，我们现在大多使用试验变压器和调压器来完成，对于小容量、低电压等级的被试品，例如厂用高压电动机、厂用低压变压器等还可以进行试验，但是对于大容量、高电压等级设备，例如发电机、发电厂主变压器、输电电缆等则不太适用，因为这种设备需要大容量的试验变压器和调压器，这就意味着其体积和重量很大，这样就存在一下缺点：

1、试验变压器和调压器重量都要以吨位来计算，运输成本的增加；

2、现场还要有足够容量的电源；

3、对现场的安全监护工作也带来很大困难，不得不增加安全监护人员，同样造成成本增加。

另外，以前我们所使用的油纸绝缘电缆，根据其绝缘材料的特性，主绝缘检查方法为直流耐压法，对于橡塑绝缘的主绝缘检查方法则是交流耐压法，由于橡塑电缆的电容量很大，若用试验变压器法来对电缆进行交流耐压试验成本过高且难以实现。

二、发展方向

交流耐压试验未来的发展方向如下：

1、降低调试成本；

2、缩短调试工期；

3、削减调试施工人员；

4、扩大试验设备使用范围。

三、传统的试验变压器法在现在的应用中存在的缺点

1、试验设备的体积和重量随着现代电力设备的发展都在不断地增大，使得运输、摆放、接线和操作都变得越来越困难，有时甚至是不可能完成的，这就造成了试验成本升高，工期延长，试验人员的增加。

2、每一套试验设备的使用范围很小，一套设备能做电动机的交流耐压试验但做不成变压器的，能做发电机的但若用来做电动机则不合适，这是的我们不得不买几套设备来完成工作，这在无形中增加了重复投资，在设备使用、保养和维修方面有增加了相当的费用。

3、对现场电源容量和电源质量要求很高，而在安装阶段我们常常使用的是临时电源，其容量本身就不大，再加上现场的电焊机对电源质量的影响，使得临时电源难以提供合格的电源，从而造成试验难度加大，难以进行。

4、安全系数较低，在交流耐压试验中被试品被击穿后，试验设备是依靠电流继电器动作来终止试验的，这给试验前期的准备工作带来困难，只能依靠估算和经验来设定动作值，这本身就是不可靠的，另外还要保证继电器可以准确可靠的动作，这给整个试验带来一定的不可靠因素，增加了试验的难度和风险，很容易造成破坏扩大。

5、不能用来进行电缆的交流耐压试验，现在各个电压等级大量采用的都是橡塑电缆，优先采用交流耐压法，而试验变压器法难以达到技术要求。

6、试验变压器法的试验设备由于是油浸式试验变压器、调压器，在运行维护、设备保养方面费用较高。

四、串联谐振法的优势

相对于传统的试验变压器法，用串联谐振法进行交流耐压试验则有以下优势：

1、体积小、重量轻、操作简单，非常利于运输，接线及设备操作也比较简单。变频控制器集调压，调频及保护功能为一体，电抗器采用多级或叠积式结构，便于现场试验。

2、试验设备应用范围广泛，可以用来进行发电机、变压器、电动机和电缆的交流耐压试验，而且适用的电压等级比较宽。

3、对现场电源的要求比较低。变频串联谐振通过调节频率，串联电抗器使回路达到谐振状态，从而使变频电源输出很小的电压，在试品上获得很高的电压，大大的减少了试验电源的容量。

4、安全系数高。在交流耐压试验中，被试品一旦被击穿，谐振条件就会被破环，谐振电压也就不会存在，加在被试品上的仅是比激励电压高不了多少的电压，这个过程与被试品击穿是同时发生的，不会造成破坏扩散，降低了试验的风险。

5、可以用来进行电缆的交流耐压试验，匹配简单，能达到新的技术规范要求。

6、串联谐振法的试验设备数字式变频器和干式电抗器、电容等，大部分属于免维护设备，所以日常使用和保养费用较低。

五、串联谐振法的应用分析

武汉华天电力是一家专门从事高压设备的电力公司，就高压设备投资来讲变压器确实比串联谐振装置来说要便宜一些，但由于其功能比较差往往需要购买更多的设备，再加上需要满足不同需求，与日常维护，这样就给成本增加了很多。串联谐振相较变压器更昂贵，但是通用性能更好可进行多种高压试验，维护方面也是不需要再投入的。

最重要的是安全问题。测试变压器方法是直接输出测试所需的高电压，高达几十千伏。这对测试仪和周围设备以及串联谐振方法的输出非常危险。它是几百伏的激励电压，它只在被测设备上产生所需的测试电压，因此最大限度地降低了测试仪和外围设备的风险。这种优势无法通过金钱来衡量。

0