技师鉴定论文—谐振试验的原理与应用

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1、谐振试验的原理与应用摘要随着城市电网的电缆化改造和组合设备（GIS）在电网屮的应用，大量的大容最设备需要进行交接试验和预防性试验。早期的试验设备和方法在容量和技术上达不到现场试验的要求。因此，寻找适合现场的试验电源来完成这些试验就显的十分重耍。木文通过分析现场使用的儿种交流耐压电源的特性和应用场合，就各种方法的优劣进行了比较。在分析优劣的基础Z上，结合现场和试验规程，提出了在复杂的现场使用变频谐振原理的思路。对变频试验系统的参数和实际组件进行了讨论。结合VFSR变频串联谐振系统在电缆和GIS试验系统中

2、的应用，阐述了变频谐振系统在高压试验中的优势和良好前景。高压试验的原理绝缘相关及高压试验技术的一个通用原则是：试品上所施加的试验电圧场强必须模拟高压电器的运行工况。高压试验得出的通过或不通过的结论要能代表高压电器中的薄弱点是否对今后的运行带來危害。现场试验同样要遵守高压试验的原则：试验必须模拟运行现场场强状态。因此，交流电压试验可以正确地找出故障，而直流试验则不符合上述高压试验的原则。丿IJ于交联电缆和sf6绝缘电器（如GIS、GIT）的高压试验系统的电压高、功率大、传统的试验变压器或调感谐振电源都因

3、为重量太大，而不适合现场使用。解决的办法是采用变频谐振电源，其重量可以减少15-20倍。本论文将阐述现场用变频谐振系统的原理、特点、设计及应用，并讨论现场局部放电测量。我们将得出以下结论：变频谐振系统貝有许多的优点，易于搬运，可以和局部放电测量配合，代表了现场试验电源的未來。这一原则在实验室已得到充分的应用，对于现场试验，则是有困难的。最主要的困难是没有适合于现场的试验电源，一台经过工厂的型式电源，出厂试验的电器设备，到达现场后的验收试验的口的主要是检查该设备是否在运输、现场安装的过程中出现伤害。到冃

4、前为止,能否在现场按照上述原则进行现场试验仍取决于是否有合适的高压电源。传统的现场试验采用直流电源，具重量轻，可移动性好，容量极低。对汕纸绝缘电缆取得了很成功的试验成果，但却不适合于交联电缆的试验。实践证明，直流耐压对GIS、GIT也没冇效果。所以，现场试验最佳的电源是工频电源，如试验室的电源45-65Hzo根据CIGREWG21.9的建议导则，，现场的电缆、GIS试验采用更人的频率范30-300Hzo根据局部放电测最可以将产品出厂试验的数据用于现场试验屮。高压试验的现状随着城网改造工程的开展，在电网

5、屮使用的高压交联聚乙烯电缆越来越多。目前在交接时人多数都按GB50150-91标准进行直流耐压试验。但权威机构试验研究表明，高压交联聚乙烯电缆釆用直流耐压存在明显的缺点：直流电压绝缘电场的分布和交流电压下的电厂分布是不相同的，不能直接反映运行工况。直流试验过程中会形成空问电荷，在较高直流电压下形成的空间电荷口J导致该电缆在投运时发生击穿或沿界面滑闪。国际大电网会议第21研究委员会CIGRESC21WG21-09工作纽报告和IECSC20A的新工作项口提案文件不推荐釆川直流耐压试验作为交联聚乙烯电缆的竣

6、工试验。运行经验也证明了这一点：很多电缆在交接试验中按GB50150-91标准进行直流耐压试验顺利通过，但运行不久就发生绝缘击穿事故；正常运行的电缆被氏流耐压试验所损坏的情况也时有发生。如果在不考虑超低频(<1Hz)电源，交流电压主要有以下三种方式产牛：A、变压器式一带补偿电抗器的传统试验变压器，工频。B、调感式一可调电感式谐振系统，工频。C、调频式一固定电抗器谐振系统，通过变频器将一可调频电压加到试品上，改变频率以达到谐振。变压器式和调感式试验系统已被广泛用于工厂试验中，变频谐振系统则适用于现场试验

7、。变频谐振系统比其他两种更小，更轻。变频谐振系统的品质因数高，重量轻，变频谐振对GIS试验更合适。当频率人于7()Hz,可测量包括电压互感器的GIS经现场试验后可以避免组装过程。交联电缆的现场试验需耍最大到100A的电流，最经济的办法就是釆用变频谐振系统。同时，该系统还口J用于电流、电压互感器的现场试验。随看试验设备的H趋完善，使得交联电缆的现场交流耐压试验成为可能。为严格竣工的验收试验，及吋检测出隐患，保证交联电力电缆的安全运行，很多单位已经规定了交联聚乙烯电力电缆的交接试验规程。电缆在城市供电中起

8、着I•分重要的作用，因此，及时发现电缆的缺陷对于电缆的安全运行有着重要意义。变频谐振系统参数、组件变频谐振包括变频器和控制单元、励磁变压器、固定电感的电抗器、电抗器可以抽头；试品、容性分压器，用于电压测量，耦合电容器，用于局部放电测量。通过调节频率使系统达到谐振，在串联电压波形为纯正弦波，系统频率取决于负载电容的大小，如下式：/=1/(2兀f为谐振频率L电抗器的电感量C负载电容量对于一个固定电感L值，存在一个戢大负载电容下的最小谐振频率。负载电容量减小，