串聯(lián)諧振交流耐壓試驗電抗器計算

串聯(lián)諧振接線圖

為什么電纜的試驗不可以簡單粗暴地直接用工頻電源搭配小型變壓器，而選擇用串聯(lián)諧振呢？

某產(chǎn)品500kVSF6斷路器進行斷口間耐壓試驗時，電壓升至517kV就無法繼續(xù)升壓，同時頻率波動較大，造成較大的脫諧度，但并未發(fā)生擊穿閃絡。這說明其內(nèi)部存在較嚴重的放電現(xiàn)象，而且不是在固體絕緣表面發(fā)生的放電。解體后發(fā)現(xiàn)B相斷口處有燃弧痕跡，且斷口均壓環(huán)有位移的情況。斷口均壓環(huán)位移導致了該部位電場強度的異常，這是故障的根源。

電抗器串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別

依據(jù)規(guī)程GB50150-2016《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準》第17.0.5條：橡塑電纜應優(yōu)先采用20~300Hz交流耐壓試驗，該諧振頻率f=36.8Hz符合規(guī)范要求。

打耐壓串聯(lián)諧振公式

耐壓試驗過程中發(fā)生擊穿或放電現(xiàn)象時，要對放電現(xiàn)象進行認真分析，特別要區(qū)分放電現(xiàn)象是由于存在導電微?；蚱渌s質(zhì)顆粒還是由于其元器件存在質(zhì)量問題，從而對癥下藥正確處理，少走彎路。
串聯(lián)諧振是在具有電阻R、電感L、電容C的交流串聯(lián)電路中發(fā)生了共振現(xiàn)象，電感電壓和電容電壓大小相等、方向相反，使電路吸收的無功功率為0，整個電路呈現(xiàn)純電阻特性。

串聯(lián)諧振電抗器連接方式

串諧設(shè)備中高壓電抗器實際參數(shù)：780kVA/130kV/6A/144?H/180min，試驗頻率為30—300?Hz，共5臺。

交流耐壓的升壓過程可采用階梯式升壓或連續(xù)式升壓的方法，直至升壓至規(guī)定的試驗電壓值為止。我們通常認為采用階梯式升壓比較合適，每階段停留10s，這樣一旦在較低電壓下發(fā)生擊穿放電時，通過放電點的故障電流較小，破壞性也較小。

由于GIS電容量很大，如果用傳統(tǒng)的試驗變壓器，則變壓器要做得很大，十分笨重。而且一旦發(fā)生擊穿放電，會產(chǎn)生過電壓和短路電流，對試品有損害。試驗變壓器容量常常難以滿足試驗要求，可采用電抗器進行并聯(lián)補償。

二次諧振電抗器

串—并聯(lián)諧振。當試驗電壓較高、試品電纜電容量較大時，試驗設(shè)備難以滿足上述2種方式的要求，原因是:

串聯(lián)諧振試驗裝置是大家常用的高壓電力系統(tǒng)試驗設(shè)備，生產(chǎn)該設(shè)備的廠家也有自己很多，產(chǎn)品服務質(zhì)量管理也有好有差，因此我們大家在選擇的時候，需要學生認真研究選擇合適的設(shè)備。

認為工頻電力電纜的試驗電壓也必須是工頻，這是趨于比較保守的觀點。針對此問題應該著重說明交接和預防性試驗的目的在于發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的能力來定的。在不同的頻率下只要絕緣內(nèi)部介質(zhì)電壓分布相同，又有基本相同的檢出絕緣故障的能力，就能達到試驗的目的。因此即使選用比工頻范圍更寬的頻率也是可以接受的。在90年代中期為了選擇適當?shù)慕涣髂蛪涸囼?交流耐壓試驗的頻率范圍，做了大量、仔細的基礎(chǔ)研究工作。得出頻率在30-300Hz范圍內(nèi)，橡塑電纜內(nèi)部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒有明顯差別。這應該是可信的，也得到普遍采用。分析形成這種在不同頻率下良好的擊穿特性，主要原因是優(yōu)良的同軸絕緣結(jié)構(gòu)，單一的絕緣介質(zhì)，材質(zhì)相對純潔、電場分布合理、規(guī)則。因此，在不同頻率下結(jié)構(gòu)內(nèi)部電壓分布相同，形成寬頻率范圍試驗的條件。油紙絕緣電纜一直采用頻率等于零的直流電壓進行耐壓試驗，其實際效果很好，數(shù)十年來未受到置疑。