比较变频串联谐振和传统采用试变的交流耐压试验装置

戴宏杰

文章内容：2006年第5期水电建设总第67期比较变频串联谐振和传统采用试变的交流耐压试验装置戴宏杰(浙江省永嘉县电业局)摘要:随着电力事业的发展,电力电缆被广泛应用到电力生产中去,电缆线路的电容量很大.大型的发电机组,变力变压器的电容量也很大.传统采用试变对它们进行工频交流耐压试验时.必须要提供大容量的试验变压器和试验电源,现场试验很难实现.变频串联谐振通过调节频率,串联电抗器使回路达到谐振状态,从而使变频电源输出很小的电压,在试品上获得很高的电压,大大的减少了试验电源的容量.变频控制器集调压,调频及保护功能为一体,电抗器采用多级或叠积式结构,便于现场试验.关键词:变频串联谐振耐压试验装置传统耐压试验装置比较一,变频串联谐振的基本原理变频串联谐振的基本原理:如图(1)所示变频输出1…变=频;;●二电源;=2'采样信号线磊体格乜:变频电源:励磁变压器:试验电抗器:试品,:分压器,其中为分压器高压臂.2为分压器低压臂:避雷器等效为电抗器的内阻感抗:=2容抗:)(丽1式中:-谐振频率();-电抗器电感();78图(1)一试品电容量()串联回路的总阻抗:='/—2+(—--)2串联回路的电流:=/=/,/又电容上的电压:=当=2=-—时,回路阻抗2竹有最小值:=有2,=,则1即串联回路频率特性是=—一时,2竹/回路阻抗有最小值=.我们称此时为串联谐振状态时.比较变频串联谐振和传统采用试变的交流耐压试验装置当串联回路处于谐振状态时,电容上的陪,在工程应用中,电抗器的品质因数一电压为:般取几十到几百.==//—2+(—-)2=/二,串联变频谐振和采用试变的交流耐令=/=/,则=压试验电源容量的比较式中—励磁变压器的输出电压1,例如对长度为的笠一8.7/卜串联回路的电流10,3240的交联电缆进行交接试验:谐振电抗器的品质因数,约等于谐时,传统采用试变的工频交流耐压试验,计振电抗器的感抗与直流电阻之比,由上式可算提供多大电源容量?以看出在电容上的电压高于输入电压原理简图如图(2)所示-…——～一1.一一二0---…----…图(2)查得该电缆的电容量为0.339/,查厂试验电压试验规程得试验电压=7.4,广试品的电容量==17.46314.339-2,采用串联谐振,对以上同样的电缆交=32227.6(,,)=32.7()流耐压试验,需提供多大的电源容量?式中一电源容量原理简图如图(3)所示∞—-交流电的角频率一卜一?一---一一二图(3)因为串联谐振时=;串联回路的无率等于交流电工频时,则电源提供的容量减功功率=-=0少了倍(为电抗器的品质因数)所以==()=22三,概述串联变频谐振装置的优点?<>'=/=/,变频串联谐振试验装置大大的减少了<>'<>=/(为电抗器的品质因数)试验电源容量,便于现场试验.式中一电源容量2,串联变频装置在试品击穿时,破坏了厂-试验电压谐振条件,短路电流小.厂电抗互感抗3,变频电源集调压,调频及保护功能为一试品容抗一体,不采用传统的球隙,水阻等保护,省'卜-谐振时的角频率去了笨重的调压器等.一电抗器的电阻4,电抗器采用叠积式结构,体积小,重一试品的电容量量轻,便于运输及现场使用.从以上可以看出,如果串联谐振时的频79