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串联谐振进行主变交流耐压试验
2021-10-24

随着经济的发展,社会用电的需求量不断增加,电力发展势在必行。变电所基建工程不断上马,大量主变(容量已高达到几十万千伏安)需要进行交流耐压试验,而基建工程现场大多环境恶劣、道路不平且距离市区较远,主变工频耐压时,庞大笨重的交流耐压试验设备的运输、布置和大容量试验电源都会给现场造成层层困难。为解决此类问题,可采用变频串联谐振装置进行主变交流耐压试验,以克服上述矛盾。近年来,泰州供电公司高试班在改造、扩建、基建工程中共完成6台220kv主变、13台110kv主变交接试验工作。初期,对主变进行工频交流耐压时,试验工作开展非常不便。后来,通过采用串联谐振进行主变交流耐压试验,现场试验结果证明串联谐振试验装置用作主变交流耐压试验是非常合适的。


串联谐振


一、试验原理和接线


串联谐振装置分调频式和调感调容式两种,各有其优缺点。我们都知道,对于任何一个电抗器和电容器的串联(并联)电路而言,它都有一个固定的谐振频率,电容、电感、频率产生谐振条件的三个主要因素:即改变其中任何一个条件都可能使此电路达到谐振的条件。根据这三个条件就产生了三种不同调节方式的谐振装置:调频、调感、调容。由于调容产生谐振的方式在实际操作中不易达到要求,所以在现实生产中很少采用。而调感产生谐振的方式由于重量、噪音等原因使其使用范围局限在固定的试验场所,诸如实验室之类。为了适合现场使用,使现场试验设备越来越向智能化和小型化转变,大大减轻工作人员的体力劳动和提高工作效率,因而采取调频产生谐振的方式。


变压器在交流耐压中可看作一个容性设备,选择合适的电感、电容进行调频串谐可实现交流耐压试验。那么有人会提出试验频率的改变与工作频率是否等效的问题。为了解决此问题我们采取了合理配置电抗器及采用少量电容补偿的方法使谐振的频率在我们要求的频率范围之内。对于变频谐振,其单件部件重量轻、体积小,已被广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业。


二、优点和实用性


1  串联谐振耐压试验设备体积小、重量轻,对场地要求不高,且运输和安装方便。采用串联谐振装置进行耐压试验,无需使用大型的试验变压器和调压器,串联电抗还可作成多节,试验时串联拼装,方便运输。同时对试验场地要求不高,减少试验设备的占地面积。


2  串联谐振装置进行耐压试验所需试验电源容量小,可解决现场电源容量不足的问题。根据公式5可知,试验电源容量可降低到所需试验容量的1/Q,且电源波形畸变小,品质因数高。


3  闪络击穿没有过电压和短路短路电流扩大试品损害。当试验过程中出现闪络击穿时,谐振回路失谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的数十分之一,高电压也立即消失,电弧即可熄灭,故障点通过的放电电流仅为被试品的储能,对试品破坏小。


三、现场试验注意点


1  试验时,高压引线应尽量粗和短,这样才能减少电晕的影响,以及提高串联谐振装置的品质因数。


2  电抗器要注意摆放地点,不可放在金属构架或底板上面,防止产生损耗。


3  电抗器叠加的时候由于互感的作用,实际电抗值要大于理论叠加电抗值,所以实际试验频率会小于计算出来的频率。


四、结论


串联谐振试验装置可方便用于现场主变交流耐压试验。今后应将串联谐振试验广泛应用于主变交流耐压试验中,以解决主变工频交流耐压试验中的工作不便。


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