變頻諧振現場試驗方法

更新時間：2019-10-09

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變頻諧振耐壓試驗應是交流耐壓試驗，于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大，且大電流的工作電源在現場不易取得。采用串、并聯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。

對于試驗頻率范圍，國內外有四種看法：第yi類是寬頻范圍(30-300HZ)；第二類是工頻范圍；第三類是接近工頻；第四類是超低頻。

根據大電網會議GIGRE的研究，得出頻率30-300HZ范圍內，交聯聚乙烯電纜內部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒有明顯的差別，是可信的，得到了普遍的采用，這種交流電壓可以重現與運行工況下相同的電場，并已證明是有效的方法，如江西電網電力設備預防性試驗規程就推薦30-300HZ 的諧振耐壓試驗。

串聯諧振耐壓試驗室利用電抗器的電感與被試品電容實現串聯諧振，這已經成為高電壓試驗的新的方向和潮流，在國內外得到了廣泛的應用。

串聯諧振有調感式和調頻式兩種：調感式采用可調節鐵心氣息的電抗器，通過調節電感量，使回路處于工頻諧振狀態，其缺點是噪音大，機械結構復雜，設備笨重，搬運困難。

調頻式采用固定電感電抗器，通過調節勵磁電源的頻率使其與試驗回路的固有頻率相同，串、并聯回路達到諧振狀態，從而在試品上產生高電壓或相對的大電流，達到試驗對試品耐壓試驗的目的，其特點是試驗設備體積小，重量輕，品質因素高，使用方便。

我們曾帶著公司生產的變頻串聯諧振耐壓試驗成套裝置對35KV五星線2.3公里電纜做試驗。當時用直流泄漏耐壓試驗時，泄漏電流較大，不能很明確的對電纜薄弱擊穿等，對試驗結果很難下結論，當換做諧振耐壓試驗時，B、C兩相升壓到5000V時立即放電至 2000V，通過我們沿路對電纜巡查時，發現2#中間接頭有放電的聲音。實踐證明變頻耐壓諧振能讓我們更有效的發現問題的薄弱點.

諧振在試驗時具有以下優點：

1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

2、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

4、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

5、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現任何恢復過電壓。