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技術文章

談談變電站設備交流耐壓諧振裝置原理

閱讀:1375          發(fā)布時間:2021-8-6

變電站設備交流耐壓諧振裝置原理

 

目前在和國內(nèi)已有越來越多的XLPE 交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因,仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來、國內(nèi)的很多研究機構(gòu)的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點認為XLPE 結(jié)構(gòu)具有存儲積累單極性殘余電荷的能力,當在直流試驗后,如不能有效的釋放掉直流殘余電荷,投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。國內(nèi)一些研究機構(gòu)認為,交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中,由于空間電荷效應,絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)生擊穿,也會引起絕緣的嚴重損傷。其次,由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態(tài)下電纜承受的過電壓,并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此,使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時,各種大型變壓器的交流耐壓試驗,火力及水力發(fā)電機的交流耐壓實驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大,通常情況下采用諧振的辦法進行試驗,但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45-65Hz 的頻率范圍,但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。

 

我公司系列變電站設備交流耐壓諧振裝置主要用于10kV、35kV、110kV的交聯(lián)橡塑電力電纜,66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗,水力和火力發(fā)電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調(diào)節(jié)(30--300Hz)串聯(lián)諧振試驗設備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大,采用傳統(tǒng)的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現(xiàn)場不易取得,因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量能顯著降低,重量減輕,便于使用和運輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設備(50Hz),但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現(xiàn)在大多采用變頻諧振,可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)(Q 值),并具有自動調(diào)諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點。

 

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