詳解串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置在電纜試驗(yàn)中的應(yīng)用

        串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振的原理，利用勵(lì)磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和被試品C發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。在本文中，國(guó)電中星為您詳解串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置在電纜試驗(yàn)中的應(yīng)用。

        在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中，由于大量使用電纜因此時(shí)而發(fā)生故障。為保障交聯(lián)電纜的安全運(yùn)行,國(guó)家電網(wǎng)公司針對(duì)電纜交接和預(yù)防性試驗(yàn)有了新的規(guī)定,原來(lái)的直流耐壓試驗(yàn)被交流耐壓試驗(yàn)所取代,以避免直流耐壓試驗(yàn)的累積效應(yīng)損傷電纜。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議 ( CIGRE ) 21 . 09 工作組的建議導(dǎo)則指出：高壓擠包絕緣電纜的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用諧振試驗(yàn)系統(tǒng)，頻率范圍為30 ～ 300Hz。在 1997年發(fā)表的“高壓橡塑電纜系統(tǒng)敷設(shè)后的試驗(yàn)”的總結(jié)報(bào)告中明確指出以下3條 。

1、由于直流電場(chǎng)強(qiáng)度按電阻率分布 , 而電阻率受溫度等影響較大 , 同時(shí)在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中 , 終端頭的外部閃絡(luò)引起的行波可能造成絕緣損壞 。 

2、在很高電壓下,直流耐壓試驗(yàn)難以檢測(cè)出相間的絕緣缺陷 。

3、在電纜內(nèi)部，直流電壓本身容易集起空間電荷,引起電纜附件沿絕緣閃絡(luò) , 因波過(guò)程還會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓 ,  局部電場(chǎng)受到這些現(xiàn)象的綜合影響而增強(qiáng) , 從而容易形成絕緣弱點(diǎn) , 在試驗(yàn)過(guò)程中可能導(dǎo)致絕緣擊穿,并且在運(yùn)行中可能引起事故。

        很多電纜在交接試驗(yàn)中按 GB50150 -91 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)順利進(jìn)行 , 但投運(yùn)不久就有絕緣擊穿事故的發(fā)生 , 正常運(yùn)行的電纜被直流耐壓試驗(yàn)損壞的情況也時(shí)有發(fā)生。因交流耐壓試驗(yàn)的電場(chǎng)分布符合運(yùn)行實(shí)際情況 , 因此對(duì)電纜的試驗(yàn)效果俱佳。通常情況下，交流電力電纜的電容量較大 , 試驗(yàn)電流也很大 , 調(diào)感式設(shè)備的體積也會(huì)非常巨大并且電感調(diào)節(jié)也很困難 , 而調(diào)頻式裝置則靈活性更強(qiáng) , 更易于實(shí)現(xiàn)。因此 , 電纜現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)多利用變頻諧振試驗(yàn)設(shè)備 。 IEC517 和 GB7674 也認(rèn)可 30 ～ 300 Hz 交流電壓可等效于工頻電壓 , 但耐壓時(shí)間應(yīng)進(jìn)行頻率修正。

        串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備主要用于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(yàn)，水力和火力發(fā)電機(jī)或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗(yàn)。其基本原理是采用可調(diào)節(jié)（30--300Hz）串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓。

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