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串联谐振耐压设备现场常见问题及解决方法
2021-10-27

一、前言


随着经济的迅猛发展,电力这个绿色能源的需求量也在迅速膨胀,土地资源日益紧张及电力需求的加大,电力电缆越来越多越来越长,变压器电压等级原来越高,容量越来越大,GIS设备也普遍使用,电力设备中现场交流耐压越来越普及,而串联谐振耐压设备具有设备小,电压高,装置轻便的特点从而越来越得到广泛的应用。本文就串联谐振耐压设备试验中碰到的几个问题加以分析,提出其解决方法。


串联谐振耐压设备


二、现场串联谐振耐压设备试验接线图


image.png


图中:FC-变频电源 T-励磁变 L-电抗器  C-分压器  


三、电源容量


(一)试验现象


在220kV某变电所进行主变高压侧交流耐压时,电源跳闸,变频操作箱显示电源电压低。试验参数估算如下


出厂电容量(pF) 电抗器布置 频率计算值f(Hz) 电流计算值IL(A)


14250 6 52.64 0.81


注:1、每节电抗器Ue=37kV,Ie=1.16A,L=100H,共6节。分压器 Ue=200kV,C=1000pF。


(二)问题分析


试验时该套所需试验电压为160kV,试验频率及电抗器电压等级均满足试验要求,当电压升到150kV时变频操作箱显示占空比达到85%,电源电压低跳闸,由于其整套系统可以正常升压,因此原因主要由于变频操作箱或电源侧问题。由上述数据可以看出,整个变频电源已经接近满载,电源电压低。因此跳闸是由于电源电压低造成设备满载跳闸所致,进一步检查电源,发现临时电源箱空载时电压只有200V,远远低于220V,在升压时由于负载原因导致电压降低,电源满载,占空比过高,导致变频电源失去稳定。


(三)问题解决


基于上述原因,最终更换电源,并加粗电源电缆,减少线路压降,整套系统工作正常,仪器端测得电压为200V,到达试验电压时占空比为71%



四、接线接触不良


(一)试验现象


现象一:现场谐振点无法空升,仪器自谐振不能进行。


现象二:现场谐振系统空升正常,但是接上负载后谐振点找不到,电压升不上去,可以听到放电声。


现象三:现场谐振系统空升正常,但是接上负载后谐振点找不到,电压升不上去,不可以听到放电声。


(二)原因分析


现象一:找不到还有可能是测试线内部断开导致,由于励磁变和操作箱需要有安全距离,他们之间连线容易造成拉扯而造成锡焊脱落,表现为励磁变无输出电压,当排查时用万用表查该段线,由于拆下来不拉扯而锡焊点碰到,造成该线完好的假象。


现象二:可能原因为谐振系统和试品断开原因所致,当被试品和谐振系统之间的高压引线之间断开,由于距离小当有不高的电压时造成击穿听到响声,但是由于先前谐振点寻找错误,导致即使间隙击穿也不能正常导通,从而无法谐振。


现象三:当然由于试品接地不可靠而造成电容量变化,也会造成谐振点乱动不能稳定,此问题在高电压电缆耐压时因为外护套保护器未接地比较常见。


(三)问题解决


在使用串联谐振试验设备时,一定要确保接线可靠,仪器接线正确。



五、电抗器问题


(一)试验现象


现象一:现场谐振系统空升正常,但是接上负载后谐振点找不到,电压升不上去,不可以听到放电声。


现象二:现场谐振系统空升不正常。


(二)原因分析


现象一:由于系统振频率设置为30-300Hz,系统自谐振频率为200Hz,接入被试品将导致谐振频率变低,但是有被试品电容量太大。而造成谐振点不在操作箱调谐范围内,(低于30HZ)所致,在10kV电缆中尤其常见(电缆较长)。


现象二:采用逐个替代的方法,从而找出损坏的那只电抗器。若条件具备可以使用专门的测量电感的仪器对电抗器进行电感量测试,看是否在额定值。


(三)问题解决


现象一:此时应事先核算好被试品电容量,可以采用电抗器并联补偿,使得被试品电量量减少,而不增加总回路的电流。


现象二:更换电抗器。



六、变频电源问题


(一)试验现象


现象一:系统不停重新启动。


现象二:电源升压后突然跳闸后不能正常升压。


(二)问题解决


现象一:该问题由于系统内部元件松动引起,但是具体松动元件未知,现场采取更换变频电源方法。


现象二:该问题是由于变频电源晶体管保护元件击穿所致,需返厂检修或现场也可以拆除相应保护元件更换相应部件即可。


七、结论


由于现场试验的复杂性,导致现场设备经常会出现上述问题,需要依据其现象不同,依次分析,绝对禁止盲目加压,从而导致设备损坏。


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