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武漢特高壓電力科技有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第3年

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串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)用背景

時(shí)間:2023/8/28閱讀:1170
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目前,電力系統(tǒng)中對(duì)于許多電力設(shè)備在投運(yùn)前、檢修后,要求進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)(如XPLE交聯(lián)電纜、GIS、發(fā)電機(jī)定子等),以保證設(shè)備后期的安全可靠運(yùn)行。因科技進(jìn)步及制造業(yè)的發(fā)展,電力設(shè)備的容量逐步增大,同時(shí)這些設(shè)備往往具有很高的對(duì)地電容。因此,在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí),通過被試品的電容電流很大(如三峽電站水輪發(fā)電機(jī)定子的單相對(duì)地電容電流達(dá)到36A)。

  在這種情況下,如采用常規(guī)的工頻交流耐壓設(shè)備,所需試驗(yàn)設(shè)備(調(diào)壓器、升壓器)和電源的容量高達(dá)數(shù)千千伏安。試驗(yàn)設(shè)備非常笨重,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)很難具備如此大容量的試驗(yàn)所需輸入電源。

  根據(jù)諧振理論制造的串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備,因其所需容量?jī)H為試品容量的1/Q倍(在全諧振的情況下,試驗(yàn)設(shè)備承擔(dān)的容量?jī)H為電路的有功分量,為被試品容量的1/Q倍),有效的減小了試驗(yàn)設(shè)備的容量和對(duì)試驗(yàn)電源容量的需求。

  串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備分類:

  根據(jù)試品性質(zhì)不同,串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備也可分為不同類型,具體如下:

  1)對(duì)于XLPE交聯(lián)高壓電纜、GIS的交流耐壓,IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可采用非工頻耐壓,頻率范圍可選擇在20Hz~300Hz,國內(nèi)也有相關(guān)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),一般頻率范圍為30Hz~300Hz之間。因此,對(duì)于這些設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn),可采用變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備。變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備一般由以下幾個(gè)主要部分組成:變頻電源(用以產(chǎn)生試驗(yàn)所需的非工頻電源),激勵(lì)變壓器,電抗器(分為固定式和可調(diào)式),電容分壓器(用來測(cè)試試驗(yàn)電壓)。根據(jù)調(diào)諧的方式,又可分為調(diào)頻、調(diào)感以及調(diào)頻調(diào)感型。

  2)對(duì)于發(fā)電機(jī)定子的交流耐壓,因發(fā)電機(jī)定子線棒的絕緣介質(zhì)較為薄弱,進(jìn)行交流耐壓時(shí)如采用過高的頻率,極易因高頻造成的極化、發(fā)熱損壞線棒的絕緣;如采用低頻進(jìn)行試驗(yàn),則不能真實(shí)的反映定子的正常工作狀態(tài),得不到好的試驗(yàn)效果。故此,對(duì)于發(fā)電機(jī)定子的耐壓試驗(yàn),一般采用工頻進(jìn)行。國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于工頻的定義,一般為45Hz~55Hz。工頻串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備的調(diào)諧方式,理論上分為調(diào)感和調(diào)容兩種。調(diào)感式通常采用調(diào)節(jié)電抗器鐵心氣隙的方式,可以連續(xù)平滑的調(diào)節(jié)感抗值,操作比較方便;調(diào)容式不僅需要笨重的電容,并且電容不能連續(xù)的調(diào)節(jié),所以不太適合現(xiàn)場(chǎng)操作。因此,一般都采用調(diào)節(jié)電感的方式進(jìn)行調(diào)諧,故又稱為工頻串聯(lián)調(diào)感諧振。



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