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为什么要对变压器做串联谐振实验
2021-09-07

电力设备在运行中,绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化,其中包括整体劣化和部分劣化,形成缺陷,例如由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷,各种预防性实验方法,各有所长,均能分别发现一些缺陷,反应出绝缘的状况,但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压,作为安全运行的保证还不够有力,直流耐压试验虽然试验电压较高,能发现一些绝缘的弱点,但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质,在直流电压的作用下,其电压是按电阻分布的,所以交流电力设备在交流电场下的弱点使用直流作实验就不一定能够发现,例如发电机的槽部缺陷在直流下就不易被发现,交流耐压试验符合电力设备在运行中所承受的电气状况,同时交流耐压试验电压一般比运行电压高,因此通过实验后,设备有较大的安全裕度,所以这种试验已成为保证安全运行的一个重要手段,但是由于串联谐振试验所采用的试验电压比运行电压高的多,过高的电压会使绝缘介质损失增大、发热、放电,会加速绝缘缺陷的发展,因此,某种意义上来讲,串联谐振实验是一种破坏性试验。


串联谐振耐压


首先,高电压,大容量设备进行串联谐振试验时所需的试验设备容量越来越大,常规工频耐压方法往往不能满足现场试验的需求,所以变压器现场试验广泛使用串联谐振耐压试验方法。


为了提高试验电压,又不使铁芯饱和,多采用提高电源频率的方法,这可从变压器的电势方程式来理解。


式中  E——感应电势;


   F——频率;


由此可见,在做串联谐振耐压试验时,若欲使磁通密度不变,当电压增加一倍时,频率就要相应的增加一倍,因此感应耐压试验电源的频率要大于额定频率的两倍以上,一般采用100Hz、150Hz、200Hz的电源频率。


1.高频发电机组,它是由一个电动机拖动到一个高频的发电机所组成,发电机组的调压是通过改变励磁机的励磁变阻器,用励磁机来调节对发电机转子的励磁,从而达到发电机的定子输出电压平滑可调的目的,这种方法多在制造厂中应用。


3.用三项绕组接成开口三角形取得三倍频试验电源,这是现场进行感应耐压试验较易实现的一种方法,它们可以是3台单项变压器组合而成,也有采用五柱式变压器作为专用三倍频电源的。


串联谐振试验装置具有过压、过流、零位启动,系统闪落等保护功能,过压过流保护值可根据用户需要整定诗品闪落时闪落保护动作并能记下闪落电压值,以供试验分析,串联谐振试验装置共有四种工作模式:全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式,方便用户根据现场情况进行选择,采用DSP平台技术,可以方便的根据用户的需求增减功能和升级,同时使得人机交换界面更加人性化。


例:对35kV,300平方毫米3000m,电容量≤0.58μF,试验电压52KV:


对应电抗器电感量 L=1/ω2C=36H


串联谐振试验装置电抗器使用关系表


总结:35kV,300平方毫米3000m的选型结果是XZB-378kVA/162kV/54kV调频式串联谐振试验装置


各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备的交流耐压试验都必须严格按试验规程定期进行,在工频条件下,由于被试品电容量较大,或者试验电压要求较高,对试验装置的电源容量相应的也有较高的要求,传统的工频耐压装置往往单件体积大,重量重,不便于现场搬运,而且不便于任意组合,灵活性较差,目前,比较好的方法是采用串联谐振的方法进行耐压试验。


1. 所需电源容量大大减小,串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。


3. 改善输出电压的波形,谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。


5. 不会出现任何恢复过电压,试品发生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪落电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。


1. 调频及功率原件使用最先进的日本进口的优质元器件;


3. 具备全自动、全手动以及半自动的多种功能,可任意切换使用;


5. 具备放电保护功能,在视频发生闪络时,或其他原因造成的谐振回路突然失谐,变频控制电源立即自动快速切断输出,并显示保护类型和闪络电压值;


7. 大液晶全中文界面平台技术,全触摸屏操作,数据保存。


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