電力電纜變頻串聯諧振耐壓試驗的過程及原理
近年來國內外的試驗和運行經驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發現交聯電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。所以現在的國標要求電力電纜要做交流耐壓試驗。
電力電纜在投運前按《GB 50150-2016電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》進行試驗。在試驗前要充分的了解電力電纜的型號、長度和等級,這樣才能初步估算電力電纜耐壓的頻率(注:L—電感,H;C—電力電纜電容量(見表2)和分壓器電容量)和電流 I = 2π f0 Cx U0 × 10 -6A(注:I—被試品電容電流,A ;f0—電源頻率, Hz;Cx—被試品電容量,μF;U0—試驗電壓有效值即試驗電壓,V)。
然后,我們通過變頻串聯諧振電路公式的估算,就可以很方便的倆確定需要配備多少節高壓電抗以及是否需要帶補償電容。武漢市合眾電氣生產的變頻諧振耐壓試驗裝置,或稱電力電纜耐壓設備可以選配多節高壓電抗(每節電抗克選不同的額定電壓),再可以搭配節補償電容,經過變頻串聯諧振電路公式估算出來后,可以很方便高效的完成電力電纜的耐壓試驗。
變頻諧振耐壓試驗裝置在進行電纜耐壓試驗時,整個系統電路回路產生諧振,此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。這里的Q為系統品質因素,即電壓諧振倍數,一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻諧振耐壓試驗裝置變頻電源的輸出頻率,或者選擇自動模式使回路發生諧振,再在回路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振,變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產生較高的耐壓試驗電壓。原理圖如下:
我們進行電力電纜交流耐壓試驗時,采取變頻串聯諧振的方式進行試驗。變頻串聯諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品的電容實現串聯諧振。試驗工作過程是:根據前面粗略估算出的電流,當電流大于電抗額定電流時,我們就需要采用并聯電抗,防止電抗器過負荷,長時間耐壓損壞電抗器。
當電流小于電抗額定電壓是,就不需要并聯電抗器。根據前面粗略估算的頻率,看是否需要補償電容。我們的變頻操作箱是有自動或手動尋找頻率,根據諧振時被試電纜上的電壓找到諧振點,然后觀察頻率是否與我們估算的是否一致再確定是否需要補償電容。確定好之后就可以開始試驗,試驗電壓及時間可以參考標準試驗規范要求。武漢市合眾電氣提醒,變頻諧振耐壓試驗裝置試驗結束之后,切記要對電纜及試驗設備進行充分的放電操作,保障試驗安全。