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串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置應(yīng)用
1.串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置在電纜試驗(yàn)中的應(yīng)用
城鄉(xiāng)電網(wǎng)中電纜的大量使用,其故障時(shí)有發(fā)生。為保證交聯(lián)電纜的安全運(yùn)行 , 國家電網(wǎng)公司對(duì)電纜交接和預(yù)防性試驗(yàn)做出了新的規(guī)定 ,用交流耐壓試驗(yàn)替代原來的直流耐壓試驗(yàn),以避免直流試驗(yàn)的累積效應(yīng)對(duì)電纜造成損傷 。
大電網(wǎng)會(huì)議 (CIG RE)21.09 工作組的建 議導(dǎo)則提出高壓擠包絕緣電纜的現(xiàn)場試驗(yàn)采用DAXZ串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng) , 頻率范圍為 30 ～ 300 H z 。 并在 1997年發(fā)表的題為 “高壓橡塑電纜系統(tǒng)敷設(shè)后的試驗(yàn)”的總結(jié)報(bào)告中明確指出以下 3 條 。
a)由于直流電場強(qiáng)度按電阻率分布,而電阻率受溫度等影響較大,同時(shí)耐壓試驗(yàn)過程中 , 終端頭的外部閃絡(luò)引起的行波可能造成絕緣損壞 。
b)直流耐壓試驗(yàn)在很高電壓下,難以檢出相間的絕緣缺陷 。
c)直流電壓本身容易在電纜內(nèi)部集起 空間電 荷 , 引起電纜附件沿絕緣閃絡(luò) , 因波過程還會(huì)產(chǎn)生過電壓 , 這些現(xiàn)象迭加在一起 , 使局部電場增強(qiáng) , 容易形成絕緣弱點(diǎn) , 在試驗(yàn)過程中可能導(dǎo)致絕緣擊 穿 , 并可能在運(yùn)行中引起事故 。
很多電纜在交接試驗(yàn)中按 GB50150-2006標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)順利進(jìn)行 , 但投運(yùn)不久就發(fā)生絕緣擊穿事故 , 正常運(yùn)行的電纜被直流耐壓試驗(yàn)損壞的情況也時(shí)有發(fā)生。交流耐壓試驗(yàn)因其電場分布符 合運(yùn)行實(shí)際情況 , 故對(duì)電纜的試驗(yàn)zui為有效 。通常 交流電力電纜的電容量較大 , 試驗(yàn)電流也很大, 調(diào)感式設(shè)備的體積將非常巨大并 且電感調(diào)節(jié)也很困難,而調(diào)頻式裝置則靈活性更強(qiáng) , 更易于實(shí)現(xiàn) 。因此,電纜現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)多利用變頻諧振試驗(yàn)設(shè)備 。鼎升電力可根據(jù)客戶需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV電壓等級(jí)的串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置。
2.串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置在GIS設(shè)備中的應(yīng)用
氣體絕緣開關(guān)設(shè)備在工廠整體組裝完成以后或分單元進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn) , 試驗(yàn)合格后以分單元運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)往 現(xiàn)場安裝 。運(yùn)輸 過程中的振動(dòng) 、撞擊等可能 導(dǎo)致 GIS 元件或組裝件內(nèi)堅(jiān)固件松動(dòng)或移位 ;安裝過程 中 , 在聯(lián)結(jié) 、密封等工藝處理方面可能失誤 , 導(dǎo)致 電極表面刮傷或安裝錯(cuò)位引起電極表面缺陷 ;安裝 現(xiàn)場可能從空氣中 進(jìn)入懸浮塵埃 、 導(dǎo)電微粒 雜質(zhì) 等 , 這些在安 裝現(xiàn)場通過常規(guī) 試驗(yàn)將難以檢 查出 來 , 對(duì) GIS 的安全運(yùn)行將是很大 的威脅 。 由于試驗(yàn)設(shè)備和條件所限 , 早期的 GIS 產(chǎn)品多數(shù)未 進(jìn)行 嚴(yán)格的現(xiàn)場耐壓試驗(yàn) 。事故統(tǒng)計(jì)表明沒有進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)的 GIS 大都發(fā)生了事故 。因此 , GIS 必須 進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn) 。
GIS 的現(xiàn)場耐壓主要包括交流電壓、 振蕩操作 沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等 3 種試驗(yàn)方法 。其 中交流耐壓試驗(yàn)是 GIS 現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)zui常見的方法 , 它能夠有效地檢查異常的電場結(jié)構(gòu) (如電極損 壞)。目前 , 由于試驗(yàn)設(shè)備和條件所限 , 現(xiàn)場一般 只做交流耐壓試驗(yàn) 。 IEC517 和GB7674 認(rèn)定對(duì) SF6 氣體絕緣試驗(yàn)電壓頻率在10 ～ 300 H z 范圍內(nèi)與工頻電壓試驗(yàn)基本等效。國內(nèi)外大多采用調(diào)頻式串聯(lián) 諧振耐壓試驗(yàn)裝置進(jìn)行 GIS 現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn) 。
3.串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置在發(fā)電機(jī)(電動(dòng)機(jī))交流耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用
發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地或相間電容量大 , 如300MW水輪發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地電容量高達(dá)1.7 ～ 2.5μF ,工頻耐壓時(shí)電容電流達(dá)到25 ～35 A , 試驗(yàn)設(shè)備容量數(shù)千 kVA , 采用常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備時(shí),設(shè)備笨重。更為嚴(yán)重的是用常規(guī)大容量試驗(yàn)設(shè)備時(shí),發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣被擊穿時(shí)的故障點(diǎn)短 路電流大 , 會(huì)燒損鐵芯 , 將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失 。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) G B/ T 16927.2 -1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》 *部分 6.2.1.1 電壓波形的規(guī)定“ 試 驗(yàn)電壓一般應(yīng)是頻率為45 ～ 65H z的交流電壓 ,通常稱為工頻試驗(yàn)電壓。”為了滿足發(fā)電機(jī)交流耐壓 試驗(yàn)電壓頻率為工頻的要求 , 發(fā)電機(jī)串聯(lián)諧振裝置通常是調(diào)感式的 , 通過調(diào)節(jié)鐵芯氣隙改變電感從而達(dá)到工頻諧振的目的 。
諧振裝置具有組合方式靈活 , 對(duì)試品的破壞小，同時(shí)串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的體積 、 重量和所需要的 電源容量遠(yuǎn)低于采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)變壓器 , 大大減輕 了現(xiàn)場試驗(yàn)的工作量。因此 , 串聯(lián)諧振試 驗(yàn)裝置將在電力設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)工作中獲得越來越廣泛的應(yīng)用 。