串联谐振装置在电力高 压试验中的运用

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年9期   作者:莫恩华
[导读] 伴随着技术的快速进步和电力水平的飞速提高,之前的高压电力测试方法已经达不到现在的
        摘要:伴随着技术的快速进步和电力水平的飞速提高,之前的高压电力测试方法已经达不到现在的要求。所以,有必要加强对串联谐振装置在电力高压试验中应用的研究和分析,不断提高电力高压试验的实用性,以此来对电力运行的稳定性和安全性进行有效提高。
        关键词:谐振装置;高压试验;运用
        引言
        随着科学技术的不断发展,社会的不断进步,人们对于电力供应的需求量也越来越大。因此,串联谐振装置作为一种比较新型的耐压设备,已经开始广泛的运用到了各个地区的高压试验当中。串联谐振装置在电力高压试验中的最大优势就是装置本身的体积较小,不需要占用太多的空间,但是另一方面,它容量却很大,能够满足高压电力试验的要求。
        1串联谐振装置的定义
        所谓的串联谐振装置,其主要的原理是通过串联电路实现谐振,电路结构中还会串联起电感和电容器,以达到绝缘检测的目的。被测量设备中的高压电流以及高压电压能够被获取和整流到串联谐振装置之中,从而能够检测出被测量的电气设备是否漏电,是否安全。就目前的串联谐振装置而言,串联谐振装置的试验设备和被测量的试验品的电容是通过调节电源频率的方式联系起来的。整个串联谐振装置在设计过程之中还具有多分支的结构,目的是为了在满足高电压设备的测量的同时,也满足低电压设备的需求。因此,串联谐振装置在现代的电力高压试验之中的应用范围十分广泛。
        2电力系统高压试验组成和基本原理
        串联谐振装置中包括了励磁变压器、变频控制器、电容分压器以及电抗器四大组件。串联谐振器件结构在高压功率测试中的应用是由一定电感和电容组成的串联谐振目标。串联谐振是为了在测试对象上获得高压电流,然后将电压和电流施加到高压测试设备上,以有效地测试电气设备的绝缘。随着我国科学技术的进一步发展和优化,通过调整功率通道模式,可以将串联谐振装置的设计与测试对象的电容谐振相结合,从而可以有效地产生相应的交流测试电压。串联谐振设计还具有多个分支的设计特性,这对实际的高压,低电流电气设备要求是有效的。如果在设备回路中发生串联谐振现象,就有XL=XC,UC=U/RXC=U/RXL。在这其中XL属于回路感抗,而XC则表示容抗,U表示励磁电压,而UC则表示被试验设备所承受的实际电压。在研究谐振回路时,还有品质因数Q,且UC=QU。也就是说,被试验设备上所获得的电压应该为励磁电压的Q倍甚至以上。经过上述操作就能够实现低容量、低电压试验,也进一步实现变压器大容量之间的交流耐压试验目的.
        3串联谐振装置在电力高压试验中的应用
        3.1电缆高压试验
        由于社会建设对于电缆的大量使用也导致了我国电网电缆故障频发,造成了极其严重的后果。所以,为了有效减少电网电路故障发生频率,确保电缆长期稳定的使用,对此,我国进行了交流耐压试验并替代了传统的直流耐压试验,有效地减少了传统直流耐压试验对电缆的长期损伤。而在电缆高压试验中,串联谐振装置是不可缺少的基础,且串联谐振装置的谐振频率大概处在30Hz至300Hz之内。但是,为了确保电缆高压试验的安全性和科学性,在试验的过程中需要遵守以下标准:(1)由于在试验的过程中需要用到直流电场且电阻率会随着温度的变化而增强,因此直流电场强度的选择必须要以电阻率的分布情况为依据。此外,在电缆高压试验中,由于设备终端常会出现闪络现象,从而致使设备的绝缘新能遭到破坏,所以在试验过程中必须要杜绝终端闪络问题的出现。(2)在试验的过程中科学、准确地找出电力高压试验设备各自的绝缘弱点。(3)由于在电缆高压试验的过程中直流电压极其容易在高压电缆的内部形成集中的点和空间,从而导致电缆中附件的绝缘出现闪络现象,因此在试验的过程中要尽可能的避免电缆设备的局部电场变强以及设备绝缘弱点的暴露,从而引发绝缘击穿事故的发生。

(4)在进行电缆高压试验时最后选用变频谐振试验设备,从而有效的降低电缆内的电压容量,让交流电压和工频电压成等效关系。
        3.2气体绝缘开关
        串联谐振装置在电力高压试验气体绝缘开关中的应用就是在电力系统设备组装完成后以单元形式对设备进行整合。由于电力设备在运输的过程中常因人为碰撞而使得设备气体绝缘开关出现松动甚至脱落,因此,需要通过气体绝缘开关试验来观察该开关是否存在安全问题,进而保证电力高压试验的安全进行。在使用串联谐振装置之前,试验操作人员首先要确定试验电压的频率,而根据相关规定,电力高压试验的工频应处于45Hz至55Hz之间。而根据相关试验结果显示,如果串联谐振装置的电压频率为35Hz至75Hz之间时,试验击穿电压均落的可信度在95%左右。所以,为了确保试验的可信度,在使用串联谐振装置进行试验时可以将它的频率设置为35Hz至75Hz之间。
        3.3交流耐压试验
        串联谐振装置在交流耐压试验中应用的目的不仅是为了为发电机的安全可靠运行提供保证,更是为了让电力系统中的电流、电压处于稳定运行状态。因此,利用交流耐压试验可以对发电机定子绕组绝缘情况进行检测,并根据检测结果合理的给定让发电机稳定运行的行之有效的方案。但是,在交流耐压试验的过程中,由于传统的试验方式无法对发电机的电压以及电流进行合理的调节,从而造成交流耐压试验设备出现故障、短路现象,严重者还会导致试验设备的铁芯烧毁,从而给交流耐压试验带来了财产损失。所以,为有效解决试验设备铁芯烧毁的问题,将串联谐振装置应用于交流耐压试验中,直接在试验设备铁芯气隙的基础上进行电感变换,从而让电流电压进行谐振,并通过调节电流电压的波形来阻止试验设备铁芯被烧毁。
        4串联谐振装置在高压试验中注意的问题
        因为高压测试中使用的高电压,会不可避免的出现一些安全问题。在实际执行高压测试之前,测试操作员必须熟悉测试操作并重复模拟和试验。通常情况下,电气高压测试需要两个或两个以上的人来进行。进行高压试验时,无论操作人员多么熟练,试验必须严格按照国家操作规程进行。不要依赖自己的经验,也不要跳过必要的测试步骤以节省时间,这可能会导致电气安全事故。由于高压电源,一旦发生安全事故,很容易威胁到人们的生命。另一方面,要注意布线。由于测试设备的接口很多,因此需要连接许多线路。操作人员在接线时应小心,仔细检查以防止接线错误,不要连接错误的电线。一旦错误的电路连接,设备发生短路事故,过电流或电源设备和串联谐振设备将很容易烧毁。连接电线时要小心保持一定距离,我们知道测试中使用的电压是高压,超高压可以穿透空气,使身体导电。因此,我们必须把安全放在第一位。
        结语
        通过上面的串联谐振装置在电力高压试验过程中的运用可以看出来,串联谐振装置的优点就是其本身的体积小、容量大,能够保证电力高压试验的高效性和准确性。另一方面,在进行电力高压试验的时候,操作人员必须具备相当高的知识和素养,始终做到细致和认真,将安全问题放在第一位,才能避免电力安全事故的发生,保证高压试验的顺利进行,检测出电力设备的绝缘性。
        参考文献
        [1]黄新波,刘斌,张周熊,等.调频式串联谐振试验电源数字控制器设计[J].电力自动化设备,2016,36(7):138-142.
        [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(23):182.
        [3]李华.串联谐振装置在电力高压试验中的运用研究[J].通讯世界,2017(20):123-124.
       
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