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串联谐振装置在电力高压试验中的运用刘轩

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：刘轩张建波

[导读] 摘要：电力高压试验的主要目的是为了检查电气设备是否满足运行要求。

        (北京送变电有限公司北京房山 102401）
        摘要：电力高压试验的主要目的是为了检查电气设备是否满足运行要求。随着超高压、特高压技术的飞速发展，传统的高压试验设备基本上已经没有办法满足现代电力设备的检测需求。所以，我们要运用串联谐振装置进行电力高压试验的检测，保证电力系统在工作过程中更加的稳定和安全，同时也使得电气设备的绝缘性能得到保障。鉴于此，本文主要分析探讨了串联谐振装置在电力高压试验中的运用情况，以供参阅。
        关键词：串联谐振装置；电力高压试验；运用
        引言
        电力的高压试验是电力系统常用的一种检测电器设备绝缘性的方法。而电力设备的高低在一定程度上影响着电力运行的可靠性和稳定性。随着科技的不断进步以及电力的快速发展，传统的电力高压试验方法已不能满足现在的需求。因此。我们应加强研究与分析串联谐振装置在电力高压试验中的运用，进而不断的提高电力高压试验的可行性，以此来有效的提高电力运行的稳定性与可靠性。
        1串联谐振装置的工作原理
        在进行电力高压试验的过程当中，串联谐振装置有五个主要的部分，分别是调频电源、分压器、电抗器和励磁变压器以及电容器这五个。将主交流电向变频电源当中送入，之后通过整流转换，将其向幅值的直流电压进行转换，之后通过变频电源逆变器将直流电压进行调制，调制成为频率脉宽可调的方波，这整个操作的流程都是通过计算机进行操作的。方波电压在经过一些滤波环节对其进行处理之后，就会通过变频电源的变频输出口出来，之后再经过电缆送进这些输出的电压向励磁变压器的低侧压进行传送，之后再向高压电抗器进行输送。通过对变频电源的输出频率进行调节，使回路出现串联谐振，之后再对变频电源进行调节，将电压输出，最终使得试品电压将试验值达到。电抗器就是在同试品的电容当中进行应用产生谐振，将高电压或者大电流进行获得。使用电容器是为了在对容量比较小的试品进行试验的时候，对频率进行控制。分压器是测试高电压的试件使用的设备，由低压臂以及高压臂共同构成，低压臂以及高压臂的制作材料是相同的，温度对其产生的影响比较小。调频电源的组成部分有三个，分别是变频控制器和滤波器以及峰值电压共同组成的，就是将正弦交流电箱频率以及幅值可调的类正弦波进行转变，将能量向一整套的设备进行提供。励磁变压器的作用就是提高变频电源的输出电压，将其向核实的试验电压进行调整，将电抗器以及相关的电压要求达到。

        2串联谐振装置在电力高压试验之中的优势
        （1）串联谐振装置的容量大，体积小。串联谐振装置的发展和改变与计算机相似，都是在不断地改进过程中，获得了外貌和性能的双重提高。首先，现代的串联谐振装置与以前的传统式的串联谐振装置相比，它所占用的空间更小，同时其本身的重量也大大的减轻了。在性能方面，串联谐振装置只需要提供电力高压试验所消耗的一部分电能就行，所以在一定的程度上起到了节能减排的作用，也提高了电力高压试验的试验效率。
        （2）串联谐振装置改变电压的波形。由于串联谐振装置的电路电流的波形采取的是谐振式的电流波形，所以对于输出的电压波形也是有了非常大的改善。输出的电压波形一般为形状分明的正弦波形，所以串联谐振装置能够有效地防止被测量的试验品被击穿，从而受到损坏。
        （3）避免电力高压试验中出现的故障。串联谐振装置的运用主要是为了检测电力高压试验中绝缘性能和电力设备是否漏电，在传统的电力高压试验中，由于经常会出现由于检测不全面而漏电的情况发生，所以容易产生短路事故，引起电力设备的过载，从而引起电力设备的损坏和烧伤。但是，将串联谐振装置运用到高压试验中就可以保证检测过程的全面性，避免这类事故的发生。
        3串联谐振装置在电力高压试验中的运用
        3.1串联谐振试验装置在电缆高压试验中的应用
        在我国城市、乡镇以及农村建设的过程中经常会用到大量的电网电缆，也正因为电力电网使用数量十分庞大，所以发生故障时引起的连锁发应也十分严重。交流耐压试验过程中所使用就是串联谐振试验装置，串联谐振试验装置的频率范围大约是30Hz到300Hz，在实际的试验操作中有三条试验准则。第一，在进行试验的时候，需要注意的是试验中所有和直流电场强度相关的物理量都要按照相应的电阻率的分布来实施，确保电阻率会受到温度的影响，并且会随着温度的上升而不断增大。在进行交流耐压试验的时候，还要避免因为终端头的外部闪络而引发的行波绝缘坏损这一问题的发生。第二，在进行试验的时候，首先要在高压的状态下迅速诊断出相间存在的绝缘弱点。第三，因为直流电压极易在电力电缆的内部形成较为集中的空间电荷，所以直流电压很容易使电力电缆内部的附件产生绝缘闪络，因此需要降低设备中电场强度突然变大的可能性，降低设备绝缘弱点暴露的几率，避免绝缘击穿的发生。在进行电力电缆现场的交流耐压试验的时候，要注意选择适宜的变频谐振试验设备，从而降低交流电缆中的电容量，促使交流电压和工频电压形成一定的等效关系，除此之外，还要使用频率修正对耐压时间进行相应的修正。
        3.2串联谐振装置在气体绝缘开关设备中的应用
        在工厂内部组装设备后就要进行单元式的调整试验，如果在设备运输过程中发生任何撞击或震动都有可能导致气体绝缘开关设备的组件松动甚至移位。考虑到气体绝缘开关设备的安全性问题，所以需要对其进行现场耐压试验。气体绝缘开关设备的现场耐压试验主要有振荡操作冲击电压、交流电压以及振荡雷电冲击电压3种方法，一般情况采用最多的还是交流耐压试验方法。这种试验方法可以最快检查气体绝缘开关设备中存在异常的电场结构，比如电极故障等等。但由于在30～300Hz范围内，气体绝缘试验中电压频率与工频电压试验频率基本相等，所以，目前全世界范围内所采用最多的方法还是基于串联谐频装置的气体绝缘开关设备现场交流耐压试验。
        3.3运用于发电机（电动机）交流耐压试验中的应用
        发电机定子绕组对地或相间具有较大电容量，采取常规试验设备时，设备较为笨重。而且用常规大容量试验设备时，发电机定子绕组绝缘被击穿时具有较大的故障点短路电流，铁芯会被烧坏，造成巨大经济损失。根据国家对电压波形的相关规定：“试验电压一般应是频率为45～65Hz的交流电压，通常称为工频试验电压。”为使发电机交流耐压试验电压频率达到工频，一般发电机串联谐振装置都是调感式的，可以借助调节铁芯气隙来来实现电感的改变来达到工频谐振。
        结束语
        总而言之，随着科技的不断进步以及经济的快速发展，我国的电力事业也取得了较快的发展，对于电力的供应也提出了更高的要求。高压电气试验作为电力系统中的重要组成部分，为电力系统设备的安全运行提供了一份保障。而串联谐振装置具有一定的容量大、长度长等特点，因此其在电力高压试验中的运用可在一定程度上有效的减轻现场的工作量，进而有效的检测出电气设备的绝缘性，以此来不断的提高电力的使用效率，这也就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
        参考文献
        [1]田婧.串联谐振装置在电力高压试验中的运用[J].科学技术创新.2018(09).
        [2]吴博.串联谐振装置在电力高压试验中的运用[J].科技风.2018(08).
        [3]常英琦.串联谐振装置在电力高压试验中的运用[J].科学与财富.2019(35).