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高压大电容量设备进行交流耐压试验时,试验变压器容量要求非常大,试验设备笨重,而应用串联谐振原理可以利用电压及容量小得多的设备产 生所需的试验电压 , 满足试验要求 。下面鼎升电力给大家介绍一下串联谐振试验装置在各个领域的应用。
城乡电网中电缆的大量使用,其故障时有发生。为保证交联电缆的安全运行 , 国家电网公司对电缆交接和预防性试验做出了新的规定 ,用交流耐压试验替代原来的直流耐压试验,以避免直流试验的累积效应对电缆造成损伤 。
国际大电网会议 (CIG RE)21.09 工作组的建 议导则提出高压挤包绝缘电缆的现场试验采用DAXZ串联谐振试验系统 , 频率范围为 30 ～ 300 H z 。 并在 1997年发表的题为 “高压橡塑电缆系统敷设后的试验”的总结报告中明确指出以下 3 条 。
a)由于直流电场强度按电阻率分布,而电阻率受温度等影响较大,同时耐压试验过程中 , 终端头的外部闪络引起的行波可能造成绝缘损坏 。很多电缆在交接试验中按 GB50150-2006标准 进行直流耐压试验顺利进行 , 但投运不久就发生绝缘击穿事故 , 正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生。交流耐压试验因其电场分布符 合运行实际情况 , 故对电缆的试验最为有效 。通常 交流电力电缆的电容量较大 , 试验电流也很大, 调感式设备的体积将非常巨大并 且电感调节也很困难,而调频式装置则灵活性更强 , 更易于实现 。因此,电缆现场交流耐压试验多利用变频谐振试验设备 。鼎升电力可根据客户需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV电压等级的串联谐振试验装置。
气体绝缘开关设备在工厂整体组装完成以后或分单元进行调整试验 , 试验合格后以分单元运输的方式运往 现场安装 。运输 过程中的振动 、撞击等可能 导致 GIS 元件或组装件内坚固件松动或移位 ;安装过程 中 , 在联结 、密封等工艺处理方面可能失误 , 导致 电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷 ;安装 现场可能从空气中 进入悬浮尘埃 、 导电微粒 杂质 等 , 这些在安 装现场通过常规 试验将难以检 查出 来 , 对 GIS 的安全运行将是极大 的威胁 。 由于试验设备和条件所限 , 早期的 GIS 产品多数未 进行 严格的现场耐压试验 。事故统计表明没有进行现场耐压试验的 GIS 大都发生了事故 。因此 , GIS 必须 进行现场耐压试验 。
GIS 的现场耐压主要包括交流电压、 振荡操作 冲击电压和振荡雷电冲击电压等 3 种试验方法 。其 中交流耐压试验是 GIS 现场耐压试验最常见的方法 , 它能够有效地检查异常的电场结构 (如电极损 坏)。目前 , 由于试验设备和条件所限 , 现场一般 只做交流耐压试验 。 IEC517 和GB7674 认定对 SF6 气体绝缘试验电压频率在10 ～ 300 H z 范围内与工频电压试验基本等效。国内外大多采用调频式串联 谐振耐压试验装置进行 GIS 现场交流耐压试验 。
发电机定子绕组对地或相间电容量大 , 如300MW水轮发电机定子绕组对地电容量高达1.7 ～ 2.5μF ,工频耐压时电容电流达到25 ～35 A , 试验设备容量数千 kVA , 采用常规试验设备时,设备笨重。更为严重的是用常规大容量试验设备时,发电机定子绕组绝缘被击穿时的故障点短 路电流大 , 会烧损铁芯 , 将造成很大的经济损失 。 根据国家标准 G B/ T 16927.2 -1997 《高电压试验技术》 第一部分 6.2.1.1 电压波形的规定“ 试 验电压一般应是频率为45 ～ 65H z的交流电压 ,通常称为工频试验电压。”为了满足发电机交流耐压 试验电压频率为工频的要求 , 发电机串联谐振装置通常是调感式的 , 通过调节铁芯气隙改变电感从而达到工频谐振的目的 。
谐振装置具有组合方式灵活 , 对试品的破坏小，同时串联谐振试验装置的体积 、 重量和所需要的 电源容量远低于采用传统的试验变压器 , 大大减轻 了现场试验的工作量。因此 , 串联谐振试 验装置将在电力设备交流耐压试验工作中获得越来越广泛的应用 。
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