串聯諧振方案
變頻串聯諧振裝置的交流試驗
發布日期：2019-06-03 點擊：7022次
電網改造過程中，高壓電氣設備廣泛使用，交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，也是判斷電氣設備能否投運以避免發生絕緣事故最有效最主要的手段。
一、變頻串聯諧振
1.1 工作原理
變頻串聯諧振裝置原理是應用LC串聯諧振產生交流高壓電源來進行工作。變頻串聯諧振全套設備主要由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、高壓分壓器和補償電容器五部分組成。
1.2 裝置配置的計算方法
實際使用時，裝置配置主要取決于以下幾個方面：①電纜的最高試驗電壓Us。②電纜的最大和最小等效電容量Cx。③電纜的試驗頻率f。工頻交流范圍：45～65 Hz。④耐壓時間T。
1.3 電力電纜交流耐壓試驗方法
電力電纜現場試驗時，被試電纜的其中一相接交流高壓電源，其它兩相接地，電纜另一端三相開路，不能三相并聯對地同時進行交流耐壓試驗。
二、現場試驗
2.1 現場使用方法及具體試驗情況
現場使用按以下步驟進行：①估算被試電力電纜的等效電容量Cx。②根據已配電抗器的情況，選擇串并聯應用。根據公式I≤2 πfCUs以及f==50 Hz計算可能的回路電流和頻率范圍，并注意電抗器的實際耐壓情況。③連接線路時，電抗器串并聯使用時應注意同名端引線及耐壓等。④確保線路連接好，接通變頻電源的電源開關。⑤試驗完畢后，降壓關機，并給電纜放電。
下面舉個具體現場例子，供大家參考。
線路名稱：豐塬變110 kV豐陜Ⅰ線路。
電纜型號：YJLW03 64/110 1×400；電纜長度：120 m
可知：此電纜的等效電容量=0.017 uF，試驗電壓=128 kV，試驗頻率為30 Hz≤f≤80 Hz，串聯諧振回路的品質因數≥30。通過理論計算裝置的配置參數如下：試驗電源輸出功率P0=，其中Us為電纜試驗電壓，Is≈w C0Us，Q為回路的品質因數，根據此公式，可計算出變頻電源及勵磁變壓器需要的最大功率為（按Q=30計算）：
P080===4.6 kW
P050===2.9 kW
可知驗裝置配置清單如下：
①變頻電源：功率10 kW，輸入電壓：AC 380 V，輸出電壓 400 V，一臺。
②勵磁變壓器：功率10 kW，輸出電壓：0.6 kV/2 kV/4 kV，一臺。
③諧振電抗器：耐壓100 kV，電流50 A，電感量50 H，兩臺。
④高壓分壓器：200 kV分壓器，一臺。
⑤補償電容器：0.1 uF/100 kV，共兩只。
現場試驗數據如表1所示。
由以上現場試驗數據可以看出，隨著高電壓的上升，由于諧振電抗器電抗量的變化而品質因數Q值的變化（下降），在實際應用中，這種現象是正常的，不用擔心，這個問題可以解決，因為品質因數Q值的變化是由于諧振電抗器電抗量的變化引起，這種變化本身沒法改變磁石，我們只需要將諧振頻率稍微調高即可。
2.2 現場試驗過程中出現的故障和原因，以及解決故障的策略
現場試驗過程時，會出現各種問題，有些問題比較常見和容易處理，比如儀器自身問題、現場接線問題、現場供電問題以及儀器與負載的匹配問題等。現在要說的是一種特殊情況，在現場試驗過程中，當調諧后電壓達到測量要求最高值時，有時會出現電壓突然降落，這屬于失諧現象，是正常的，因為當電壓升高后，諧振電抗器的電感量會發生變化，諧振頻率跟著變化導致高壓值發生變化。此時要想讓高壓值再次達到測量要求最高值，只需要重新改變一下諧振頻率即可。一般情況下，這時頻率稍微增加一點點即可。
三、現場試驗中的注意事項
現場試驗中的兩個注意事項：①變頻電源輸出任何一端不得接地。②必須保證系統良好的接地。
