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電纜現(xiàn)場試驗(yàn)采用變頻諧振耐壓試驗(yàn)優(yōu)勢

  經(jīng)過多年研究和探索,交流耐壓試驗(yàn)已形成工頻耐壓試驗(yàn)、變頻耐壓試驗(yàn)、超低頻耐壓試驗(yàn)和振蕩波耐壓試驗(yàn)四個系列。

  工頻耐壓試驗(yàn)是指采用試驗(yàn)電壓頻率為49~61Hz的交流電源進(jìn)行耐壓試驗(yàn),根據(jù)設(shè)備原理又分為直接工頻和工頻串聯(lián)諧振(調(diào)感式串聯(lián)諧振)兩種主要方法。

  變頻耐壓試驗(yàn)是指利用能夠產(chǎn)生可變頻率20~300Hz的交流電壓裝置進(jìn)行耐壓試驗(yàn),主要方法為變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)法。

  超低頻耐壓試驗(yàn)是指輸出頻率為0.01~0.1Hz的交流耐壓試驗(yàn)。振蕩波耐壓試驗(yàn)是指利用高壓直流電源經(jīng)諧振電抗器對試驗(yàn)回路緩慢充電,然后再將試驗(yàn)回路迅速接地,使電纜電容與諧振電抗器發(fā)生自由振蕩的耐壓試驗(yàn)。在上述交流耐壓試驗(yàn)方法中,工頻法與電纜實(shí)際運(yùn)行環(huán)境無疑是最接近的,其等效系數(shù)為1,而振蕩波試驗(yàn)的等效系數(shù)為1.27~1.58,超低頻試驗(yàn)的等效系數(shù)為1.26~1.5,變頻諧振試驗(yàn)的等效系數(shù)不到1.2。

變頻串聯(lián)諧振

  那么工頻耐壓試驗(yàn)是否就是最理想的呢?這還要比較試驗(yàn)設(shè)備的品質(zhì)因數(shù)、單位容量等參數(shù)。品質(zhì)因數(shù)是指無功功率絕對值與有功功率之比,直接工頻、工頻串聯(lián)諧振和變頻諧振的品質(zhì)因數(shù)(Q)大約為5(最大)、30~60和40~120; 從試驗(yàn)設(shè)備容量看, 直接工頻裝置為15~20kg/kVA,工頻串聯(lián)諧振裝置為3~10kg/kVA, 變頻諧振裝置為0.5~2kg/kVA。

  例如8.7/10kV、300mm2的XLPE電纜,假設(shè)采用17.4kV的試驗(yàn)電壓,試驗(yàn)設(shè)備容量為51.29kVA/m,采用直接工頻試驗(yàn)設(shè)備至少需要770kg/m,若用工頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備起碼也需要154kg/m,而變頻諧振試驗(yàn)設(shè)備可能只需26kg/m。因此,電力電纜現(xiàn)場試驗(yàn)采用變頻諧振耐壓試驗(yàn)是最合適不過了。

  變頻諧振試驗(yàn)裝置以變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)為例,試驗(yàn)裝置由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器和補(bǔ)償電容幾部分組成。目前,變頻電源可自動調(diào)諧,當(dāng)然也可以通過手動方式進(jìn)行調(diào)諧。勵磁變壓器用于將變頻電源與試驗(yàn)回路進(jìn)行隔離,同時設(shè)法與被試電纜的功率與電壓匹配,一般有多個繞組抽頭以滿足不同電壓、容量的需求。電抗器有油式和干式之分,前者容量大;后者較輕便,但散熱差一些。電容分壓器用于測量被試電纜電壓。補(bǔ)償電容用于補(bǔ)償短距離、等效容量小的電纜容量,一般并聯(lián)于試驗(yàn)回路中。