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变频串联谐振耐压试验常见问题解答

点击次数:134 更新时间:2023-08-04

特高压电力旗下的串联谐振可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

串联谐振的电路是何原理?(图1)

问:采用串并联谐振原理的交流耐压测试方法有哪些?

答 :  对于长电缆线路、电容器、大型发电机、变压器等大容量测试对象的交流耐压测试,需要大容量的测试设备和电源,现场往往很难做到。在这种情况下,可根据具体情况采用串联、并联谐振或串并联谐振(又称串并联补偿)来解决测试设备容量不足的问题。

(1)串联谐振(电压谐振)法。当试验变压器的额定电压不能满足要求的试验电压,而电流能满足被测物的试验电流时,可通过串联谐振解决试验电压不足的问题。

(2)并联谐振(电流谐振)法。当试验变压器的额定电压能满足试验电压的要求,但电流达不到被测对象要求的试验电流时,可采用并联谐振补偿电流,解决试验电源容量不足的问题。

(3)串并联谐振法。除上述串并联谐振外,当试验变压器的额定电压和额定电流不能满足试验要求时,可同时采用串并联谐振线路,又称串并联补偿法。

问:电压谐振的条件是什么?电流谐振的条件是什么?

答:在电感线圈(可以用电感L串联电阻R模拟)和电容元件(电容C)串联组成的电路中,当感抗与容抗相等时,就会发生电压谐振。深入分析如下:

(1)当l和C为常数时,电源的频率f正好等于电路的固有振荡频率,即f=1/(2π√LC)。

(2) 当电源频率恒定时,调整电感L,使l = 1 / [(2 π f) 2C]。

(3)当电源频率一定时,调整电容C,使C=1/[(2πf)2L]。在电感线圈(可以用电感L串联电阻R模拟)和电容元件(电容C)并联组成的电路中,如果满足下列条件之一,就会发生电流谐振。

(1) 电源频率 f = 1 / 2 π√ 1 / lc-r / L

(2) 调整电容使 C = L / [R2 + (2 π FL) 2]

(3) 当 2 π FCR ≤ 1 时,调整电感 L 也可能产生电流谐振。

问:变压器串联谐振耐压试验的方法有哪些?

答:变压器常见的串联谐振耐压测试方法有两种:

(1)电感串联谐振耐压试验。可调电感L串联在高压电路中。当调整电抗器使WL1/WCX=时,电抗上的压降在数值上等于电容器上的压降,电路达到谐振状态,被测物上产生工频高压。

(2)变频串联谐振耐压试验。当变频器接入测试电源时,电源频率可在30-300hz内调节变化。当变频器柜的输出电压频率达到谐振条件,即f = 1 / (2 π√ LC)时,测试对象上会产生谐振高压。如果同时调整电抗器组合和电容,测试频率可控制在45~65fhz频率范围内,大部分可控制在49~51hz频率范围内。由于方便调节设备到达无振点,目前在现场普遍使用。

问:变压器串联谐振耐压试验时有哪些注意事项?

答:变压器串联谐振耐压试验时应注意:

(1) 应在升压前进行调谐。采用串联谐振试验装置时,试验电压频率不低于40Hz,满压耐受时间为60s。试验时,应在低激励电压下调谐电感或频率,寻找谐振点。当测试对象上的电压达到最高时,即达到测试电路的谐振点,即可开始升压测试。

(2)谐振测试电路的品质因数Q值与测试设备和测试对象绝缘表面的干燥清洁程度,以及高压引线的直径和长度有关,因此测试应在天气晴朗。测试设备和测试对象的绝缘表面应干燥、清洁。尽可能缩短高压引线的长度,使用大直径高压引线,以减少电晕损耗。提高测试电路的品质因数Q值。

Q:耐压试验中电力设备绝缘不合格的可能原因有哪些?

答:耐压试验时,电力设备绝缘不合格的可能原因有:

(1)绝缘劣化。例如变压器油中的水分、固体绝缘中的水分、绝缘老化等都会导致绝缘性能下降,在耐压试验中可能不合格。

(2)测试方法和电压测量方法不正确。例如,在变压器测试时,如果未测试的绕组没有对地短路,则未测试的绕组可能对地放电而被误判为不合格。再比如,在测试大容量测试对象时,仍然在低压侧测量电压。由于电容上升效应,实际施加到被测物上的电压超过了测试电压,导致被测物击穿而被误判为不合格。

(3) 没有适当考虑影响绝缘特性的大气条件。由于气压、温度和湿度对火花放电电压和击穿电压有一定的影响,如果不考虑这些因素,可能会得出设备不合格的结论。