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串聯(lián)諧振裝置如何給高壓交聯(lián)電纜做耐壓試驗(yàn)

閱讀:248        發(fā)布時(shí)間:2020-12-9

在我們常見的工頻耐壓設(shè)備大致可分為兩類 :傳統(tǒng)的工頻變壓器系統(tǒng)和串聯(lián)諧振系統(tǒng)。但本文主要介紹了串聯(lián)諧振系統(tǒng)工頻耐壓設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)。該系統(tǒng)對(duì)高電壓、大截面和大長(zhǎng)度電纜的進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)一系列介紹。
目前,在中低壓電纜上國(guó)外已使用超低頻電源(VLF)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。但由于此類VLF的電壓等級(jí)偏低,尚不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗(yàn)。在國(guó)內(nèi),對(duì)于低壓電纜,這種方法也使用過,但由于試驗(yàn)設(shè)備的原因,沒能得到大面積的推廣。而近些年由于城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造的進(jìn)行,XLPE交聯(lián)電纜越來越多,僅僅靠直流耐壓試驗(yàn)后就將電纜投入運(yùn)行,而在運(yùn)行電壓下發(fā)生電纜或電纜頭擊穿的事例也時(shí)有發(fā)生。所以,大家都在探索新的試驗(yàn)方法。

很多地方也相應(yīng)的出臺(tái)了地方性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),其試驗(yàn)頻率大多都在30-300Hz,中低壓電纜試驗(yàn)電壓為1.6-2.0倍的相電壓,高壓電纜試驗(yàn)電壓一般都在1.4-1.7倍的相電壓,具體根據(jù)各個(gè)地方略有不同,湖南推薦中低壓電纜試驗(yàn)頻率為45-65Hz,高壓電纜試驗(yàn)頻率為35-75Hz。

 由于電纜的電容量較大,采用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)變壓器很笨重,龐大,且大電流的工作電源在現(xiàn)場(chǎng)不易取得。因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。其輸入電源的容量能顯著降低,重量減輕,便于使用和運(yùn)輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設(shè)備(50Hz),但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)在大都采用系列調(diào)頻式(30-300Hz)串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備,也稱之為:變頻串聯(lián)諧振裝置,可以得到更高的品質(zhì)數(shù)(Q值),并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù),以及低噪音、靈活的組合方式(單件重量大為下降)等優(yōu)點(diǎn)。

綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料,選擇合適的試驗(yàn)頻率范圍是個(gè)比較重要的問題。在這方面,有一些不同的觀點(diǎn)和提法。就目前的國(guó)內(nèi)外的提法來看,我們總結(jié)可分成3類:第1類為較寬頻率范圍30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz;第2類為工頻范圍,45-65Hz,45-55Hz;第3類為接近工頻,35-75Hz。國(guó)外有些廠家設(shè)計(jì)串聯(lián)諧用電抗器,在特殊情況下也有采用頻率為25Hz或20Hz的。當(dāng)然頻率愈低,被試電纜的長(zhǎng)度(電容量)可增大。但是電抗器鐵心因此放大,使重量增加。
35kV及以下電壓等級(jí)的電纜使用數(shù)量多,實(shí)驗(yàn)工作量大,所以此類耐壓試驗(yàn)裝置應(yīng)該體積小,重量輕,武漢華能聯(lián)創(chuàng)電氣生產(chǎn)的電纜串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置由此誕生。

本裝置中,要求單個(gè)人能現(xiàn)場(chǎng)搬動(dòng)的部件重量不超過30kg,要求兩人能現(xiàn)場(chǎng)搬動(dòng)的部件不超過60kg,適合現(xiàn)場(chǎng)搬動(dòng),電抗器部分采用干式環(huán)氧澆注,美觀可靠,適合各類電纜的要求。本裝置具有以下特點(diǎn):

(1)、操作簡(jiǎn)便

具有自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)諧功能;大屏幕顯示電壓、電流和頻率等參數(shù);具有過壓過流整定與保護(hù)功能;具有失諧保護(hù)功能;具有自動(dòng)記時(shí)和時(shí)間到關(guān)閉功能;電壓調(diào)節(jié)具有零位啟動(dòng)功能,以保證調(diào)諧的安全性和高壓回路的零起升壓;

(2)、配置靈活

電抗器采用多臺(tái)式,試被試設(shè)備可串可并使用,而且可以根據(jù)被試設(shè)備確定帶到現(xiàn)場(chǎng)區(qū)的電抗器的個(gè)數(shù);

(3)、重量輕、體積小

以一套2kM長(zhǎng)的10kV電纜(高壓電流2.5A)為例,單臺(tái)電抗器重量35kg(2臺(tái)),變頻控制箱重量12kg,勵(lì)磁變壓器重量15kg。

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