華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設備在行業(yè)內都廣受好評,以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。
可調電感型諧振試驗系統可以滿(mǎn)足耐壓要求,但由于重量大,可移動(dòng)性差,主要用于試驗室。而變頻諧振試驗方法不但能滿(mǎn)足高壓交聯(lián)電纜的耐壓要求,而且具有重量輕、可移動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn),適宜現場(chǎng)試驗。該方法采用固定電抗器作為諧振電抗器,以調頻的方式實(shí)現諧振,頻率的調節范圍為30-300Hz,符合CICRE WG21.09《高壓擠包絕緣電纜竣工試驗建議導則》中推薦使用工頻及近似工頻(30~300Hz)的交流電壓。這種交流電壓可以重現與運行工況下相同的場(chǎng)強,并已被證明是最有效的方法。
1.串聯(lián)諧振
串聯(lián)諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容實(shí)現串聯(lián)諧振,這已經(jīng)成為當前高電壓試驗的新的方向和潮流,在國內外得到了廣泛應用。
串聯(lián)諧振有調感式和調頻式兩種:調感式采用可調節鐵芯氣隙的電抗器,通過(guò)調節電感量,使回路處于工頻諧振狀態(tài)。其缺點(diǎn)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(guò)調節激勵電源的頻率使其與試驗回路的固有頻率相同,串聯(lián)回路達到諧振狀態(tài),從而在被試品上產(chǎn)生高電壓或大電流,實(shí)現對被試品耐壓試驗的目的。其特點(diǎn)是試驗設備體積小、重量輕,品質(zhì)因數高,使用方便。
圖1為串聯(lián)諧振的等值電路圖
L為電感,C為電容(包括被試電容、電容分壓器、高壓試驗回路電容)
由圖1可得 UC=IsXC=UsXC/
當串聯(lián)諧振時(shí),XL=XC 即:1/2πfC=2πfL UC=UsXC/R=UsXL/R
諧振頻率f=1/2π
諧振回路電流,即試品電流為:Is=Us/ =Us/R
諧振回路的品質(zhì)因數為Q: Q= /R=ωL/R=1/ωCR
則UC=QUs,即被試品上的電壓為勵磁電壓的Q倍。
輸入功率P=UsIscosδ,諧振時(shí),負荷為純電阻性的,即cosδ=1,故P=UsIs,而加在被試品上的容量PS是施加的電壓UC和電流I的乘積:PS=UCIs=QUsIs=QP。
也就是在被試品得到的容量為試驗電源容量的Q倍。換言之,小容量的試驗變壓器可以對大容量的試品進(jìn)行耐壓試驗。
實(shí)際試驗回路中的Q值一般可以達到20-70,激勵電壓僅為試驗品諧振電壓的1/Q,激勵功率亦為諧振功率的1/Q。
采用串聯(lián)諧振的方法做電纜交流耐壓試驗,可大幅度的減小試驗電源容量,如做2公里長(cháng)的110kV電纜交流耐壓試驗,至少需要1500kVA以上容量的試驗變壓器和調壓器,而采用變頻串聯(lián)諧振的方法,僅需要30kVA試驗電源。
2.并聯(lián)諧振
圖2為并聯(lián)諧振的等值電路
L為電感,C為電容(包括被試電容、電容分壓器、高壓試驗回路電容)
一般情況下,試驗變壓器容量不足(滿(mǎn)足試驗電壓,達不到試驗電流),可以采用并聯(lián)諧振加以補償。如圖(2)所示,并聯(lián)回路的兩個(gè)支路感抗XL和容抗XC,當XL=XC,回路產(chǎn)生諧振。此時(shí),IL和IC都很大,但是總回路的電流I≈0,XC上的電壓等于電源電壓。
3.串、并聯(lián)諧振
當試驗變壓器的額定電壓、額定電流均不能滿(mǎn)足試驗要求時(shí),可同時(shí)運用串并聯(lián)諧振。
4.交聯(lián)電纜變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗過(guò)程
試驗裝置由調頻電源、激勵變壓器、諧振電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯(lián)諧振回路,分壓器并聯(lián)在被試電纜上,用于測量被試電纜的諧振電壓值,并作為過(guò)電壓保護信號。調頻調壓的功率經(jīng)激勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路,提供串聯(lián)諧振的激勵功率。
圖3為試驗過(guò)程原理圖:
試驗工作過(guò)程是:首先調節調頻調壓電源輸出頻率,根據諧振時(shí)被試電纜上的電壓找到諧振點(diǎn),再增加調頻調壓電源輸出電壓,使被試電纜上的電壓達到規定值。在此電壓值下,保持規定的時(shí)間后,降低電壓到零,完成變頻諧振耐壓試驗全過(guò)程。