调感或调频串联谐振装置的基本原理和应用实例

装置由下列部件组成:

①离变压器:在回路中起防反击保护作用;②变频器;③调压器:用作回路电压调节;④激励变压器:提供谐振基本电源;⑤电抗器;⑥分压器;⑦控制部分:对回路部分进行操作、控制及监测回路电压、电流、频率等数据。

1 .3主要优点

(l)采用变频方式进行耐压试验,可以极大地降低因反复直流耐压而对电力设备产生具有损伤的积累效应。当在30一300Hz频率范围内对设备进行交流耐压试验,对故障的击穿检出功能则与工频基本一致,积累效应甚微,也与工频无异。

(2)采用串联谐振试验,能使被试品上电压波形畸变率(THD)<0.5%,获得最佳正弦电压波形,并能有效地防止谐波峰值对发电机等设备产生误击穿。

(3)串联谐振在全谐振状态下耐压,当被试品中绝缘弱点被击穿时电路立即脱谐,短路电流立即下降为试验电流的数十分之一。

(4)发生闪络击穿时,因失去了谐振条件,除短路电流立即下降外,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭。且恢复电压再建立时间很长,很容易在再次达到闪络电压之前人为控制断开电源。


2、现场应用实例

目前,10kV交联聚乙烯电力电缆在交接试验时,都需要进行交流耐压试验。考虑到现场试验的特点,试验设备需要轻便、易携带,因此我公司购买了武汉泛科公司生产的FKTF一165kvA/20kV调频式串联谐振成套装置,并在现场进行了应用。

该设备包括如下部分:

(1)7kvA/800V/400V激励变压器一台;

(2)7kvA调频谐振控制箱一台(内含变频器、7.5kw);

(3)手动调压器(5kVA/0 .38kV)一台;

(4)四节串联补偿用电抗器。

该套设备单件重量不超过35吨,便于携带。该套装置可以使用手动及自动两种方式寻找谐振点。

试验时,先使用电容表测量出电缆每相对地的电容值,然后利用公式fx二1/(2√LCx)计算出所需的电源频率。由于计算频率和实际谐振频率还是有微小差别,为了精确地找到谐振点,还要进行如下试验:首先调节调压器,使之输出一较低电压(大约十几伏);再调节变频器,使之输出先前计算的频率,并利用在谐振点处电缆试品上的电压达到最高点这一特点,在计算频率附近微调变频器的输出频率,就可以寻找到确切的谐振频率。

对于型号YJV22-8.7/15-3 x 240,长度为630米的交联聚乙烯电力电缆,试验步骤如下:利用电容表测得每相对地的电容量为0.214μF,再利用fx二1/(2π√LCx),计算出fx二77Hz(电抗器为两节串联使用,L二20H)。通过微调找到实际谐振频率为76.75Hz,在此频率下顺利完成了试验。

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