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串聯(lián)諧振試驗設(shè)備應用背景

更新時間:2023-09-01   點擊次數(shù):552次

目前,電力系統(tǒng)中對于許多電力設(shè)備在投運前、檢修后,要求進行交流耐壓試驗(如XPLE交聯(lián)電纜、GIS、發(fā)電機定子等),以保證設(shè)備后期的安全可靠運行。因科技進步及制造業(yè)的發(fā)展,電力設(shè)備的容量逐步增大,同時這些設(shè)備往往具有很高的對地電容。因此,在進行交流耐壓試驗時,通過被試品的電容電流很大(如三峽電站水輪發(fā)電機定子的單相對地電容電流達到36A)。

  在這種情況下,如采用常規(guī)的工頻交流耐壓設(shè)備,所需試驗設(shè)備(調(diào)壓器、升壓器)和電源的容量高達數(shù)千千伏安。試驗設(shè)備非常笨重,同時在現(xiàn)場很難具備如此大容量的試驗所需輸入電源。

  根據(jù)諧振理論制造的串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備,因其所需容量僅為試品容量的1/Q倍(在全諧振的情況下,試驗設(shè)備承擔的容量僅為電路的有功分量,為被試品容量的1/Q倍),有效的減小了試驗設(shè)備的容量和對試驗電源容量的需求。

  串聯(lián)諧振試驗設(shè)備分類:

  根據(jù)試品性質(zhì)不同,串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備也可分為不同類型,具體如下:

  1)對于XLPE交聯(lián)高壓電纜、GIS的交流耐壓,IEC標準規(guī)定可采用非工頻耐壓,頻率范圍可選擇在20Hz~300Hz,國內(nèi)也有相關(guān)的試驗標準,一般頻率范圍為30Hz~300Hz之間。因此,對于這些設(shè)備的交流耐壓試驗,可采用變頻串聯(lián)諧振試驗設(shè)備。變頻串聯(lián)諧振試驗設(shè)備一般由以下幾個主要部分組成:變頻電源(用以產(chǎn)生試驗所需的非工頻電源),激勵變壓器,電抗器(分為固定式和可調(diào)式),電容分壓器(用來測試試驗電壓)。根據(jù)調(diào)諧的方式,又可分為調(diào)頻、調(diào)感以及調(diào)頻調(diào)感型。

  2)對于發(fā)電機定子的交流耐壓,因發(fā)電機定子線棒的絕緣介質(zhì)較為薄弱,進行交流耐壓時如采用過高的頻率,極易因高頻造成的極化、發(fā)熱損壞線棒的絕緣;如采用低頻進行試驗,則不能真實的反映定子的正常工作狀態(tài),得不到好的試驗效果。故此,對于發(fā)電機定子的耐壓試驗,一般采用工頻進行。國內(nèi)相關(guān)標準對于工頻的定義,一般為45Hz~55Hz。工頻串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備的調(diào)諧方式,理論上分為調(diào)感和調(diào)容兩種。調(diào)感式通常采用調(diào)節(jié)電抗器鐵心氣隙的方式,可以連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)感抗值,操作比較方便;調(diào)容式不僅需要笨重的電容,并且電容不能連續(xù)的調(diào)節(jié),所以不太適合現(xiàn)場操作。因此,一般都采用調(diào)節(jié)電感的方式進行調(diào)諧,故又稱為工頻串聯(lián)調(diào)感諧振。

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