魏冬
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摘要：在我国电力系统运行中通常采用电力高压试验的方式对电力系统的安全性以及稳定性进行检测，而在电力高压试验的过程中发现了意想不到的困难和问题，而这些问题大多数需要串联谐振装置才能够有效的解决。
关键词：串联谐振装置；电力；高压试验
1 串联谐振装置概述
串联谐振装置的设计与架构是以串联谐振原理的相关理论知识为指导基础的，串联谐振装置主要结构包括了电抗电感、电容两个部分，通过将这两部分进行有机结合而达到串联谐振的效果。并且，该装置在电力高压试验的过程中将需要进行试验的产品中的电流引入到电力高压试验的设备之中，并以此来测试电气设备的绝缘效果。此外，随着我国电力科学技术的发展，目前市场上广泛使用的串联谐振装置就是利用电源频道调节的方法将电力高压试验设备与被试验产品的电容进行连接，并使其产生交流试验电压[1]。
2 串联谐振耐压试验的原理和优点
通过对串联谐振耐压试验的原理进行研究分析后发现，串联谐振装置具备以下优点：（1）设备体积较小、质量较轻。随着电力科学技术的发展，由于原来的串联谐振装置设备的体积、质量过于笨重而导致设备的运行极其不便，所以串联谐振装置也在进行不断的改革创新，并通过减小串联谐振装置的体积和质量而使得装置运输和搬运更加便利，也给电力高压试验带来方便。具体表现为在进行电力高压试验时，电力高压试验时只需要从串联谐振装置中获取试验所需的部分电流电压即可，而这也为高压电力试验的可行性提供了保证。（2）可有效改善输出电压的波形。在电力高压试验的输入部分输入50Hz频率的交流电，此时电源输入端的电压波形为正弦波形，而电流波形则为非正弦波形，产生了谐波。而在电力高压试验的变频输出端中输出的电压波形为带有毛刺的在正弦波形，而输出的电流波形则为正弦波形，有谐波出现。但是，如果在电力高压试验中使用串联谐振装置，可有效的改善输出电压的波形，并由此获得较好的正弦波形，一定程度上减少了谐振电波对电力高压试验设备的危害。（3）减少电力高压试验设备故障频率。将串联谐振装置应用于电力高压试验中，可在试验的过程中准确地找出电力高压试验设备各自的绝缘弱点，这样就可以有效的拦截一些较大的短路电流通过，防止电力高压试验设备的线路被烧毁而发生故障[2-4]。
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电网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30 Hz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性能遭到破坏，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[5]。
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。此外，为确保试验的安全性，试验人员要提前对串联谐振装置进行无负载试验，看谐振装置是否符合质量标准；然后试验人员要对气体绝缘开关进行检查，看其是否存在安全隐患以及体绝缘开关是否存在放电、闪络、绝缘性能改变等问题，如果不存在这些问题，那么表示气体绝缘开关不存在安全问题。
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 串联谐振装置性能及注意事项
串联谐振装置主要是通过高压试验，将试验品中产生的高电压、电流加入到高压试验设备中，并以此来测试电气设备的绝缘效果，从而实现绝缘检测性能。但是，谐振装置在应用的过程中要注意以下问题[6]：
4.1进行电力高压试验的操作人员必须要提前了解试验的操作流程、注意事项, 并且在正式进行操作试验之前要对电力高压试验进行多次模拟。并且, 试验人员在实际的操作过程中要严格执行试验操作中的相关步骤以及规定, 不可随意的加减操作流程, 从而确保试验的安全性。
4.2由于电力高压试验中产生的电压较高, 一旦试验的过程中出现错误, 既有可能造成严重生命安全事故。并且, 由于试验设备的接口数量较大, 所以, 需要进行接线的线路较多, 因此试验人员在使用串联谐振装置时一定要注意接线的问题, 在接线时要处理好线路各个接口之间的关系, 注意不要接错线路。
4.3由于接地线错误之后极有可能造成电路短路, 因此, 在接地的过程中要注意保持接地的距离, 不宜过近或过远, 使其处于适当距离。
4.4在利用串联谐振装置进行电力高压试验时可能会出现无法产生高电压的现象, 如果遇到这样问题, 试验操作人员不可操之过急, 必须要冷静下来对试验的操作过程进行检查, 看操作过程是否存在错误或遗漏以及设备电路是否存在断路现象, 然后根据检查结构制定出具有针对性的解决措施。
5 结论
综上所述，串联谐振装置在电力高压试验中应用有效的改变了电压波形，降低了电压设备的故障发生率，从而促进电力高压试验的安全、高效进行。
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]范磊, 徐振磊.串联谐振装置在电力高压试验中的运用研究[J].低碳世界, 2015 (3) :47-47, 48.
[3]朱春阳, 朱孟鑫, 孙浩杰, 等.串联谐振用三相变频电源的研制[J]电力电子技术, 2016 (11) :11-13.
[4]肖涛.浅析串联谐振装置在电力高压试验中的应用[J].低碳技术, 2017, 9:119~120.
[5]王少杰, 王鸿健, 罗安.串联谐振注入式有源电力滤波系统稳定性分析[J].中南大学学报, 2015, 15:120~126.
[6]蒋庆云.变频串联谐振在电力工程中的应用[J].科技与企业, 2012, 12:282~286.