變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗常見問題解答

特高壓電力旗下的串聯(lián)諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。

問：采用串并聯(lián)諧振原理的交流耐壓測試方法有哪些？

答 :  對于長電纜線路、電容器、大型發(fā)電機、變壓器等大容量測試對象的交流耐壓測試，需要大容量的測試設備和電源，現(xiàn)場往往很難做到。在這種情況下，可根據(jù)具體情況采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振或串并聯(lián)諧振（又稱串并聯(lián)補償）來解決測試設備容量不足的問題。

(1)串聯(lián)諧振（電壓諧振）法。當試驗變壓器的額定電壓不能滿足要求的試驗電壓，而電流能滿足被測物的試驗電流時，可通過串聯(lián)諧振解決試驗電壓不足的問題。

(2)并聯(lián)諧振(電流諧振)法。當試驗變壓器的額定電壓能滿足試驗電壓的要求，但電流達不到被測對象要求的試驗電流時，可采用并聯(lián)諧振補償電流，解決試驗電源容量不足的問題。

(3)串并聯(lián)諧振法。除上述串并聯(lián)諧振外，當試驗變壓器的額定電壓和額定電流不能滿足試驗要求時，可同時采用串并聯(lián)諧振線路，又稱串并聯(lián)補償法。

問：電壓諧振的條件是什么？電流諧振的條件是什么？

答：在電感線圈（可以用電感L串聯(lián)電阻R模擬）和電容元件（電容C）串聯(lián)組成的電路中，當感抗與容抗相等時，就會發(fā)生電壓諧振。深入分析如下：

(1)當l和C為常數(shù)時，電源的頻率f正好等于電路的固有振蕩頻率，即f=1/(2π√LC)。

(2) 當電源頻率恒定時，調整電感L，使l = 1 / [(2 π f) 2C]。

(3)當電源頻率一定時，調整電容C，使C=1/[(2πf)2L]。在電感線圈（可以用電感L串聯(lián)電阻R模擬）和電容元件（電容C）并聯(lián)組成的電路中，如果滿足下列條件之一，就會發(fā)生電流諧振。

(1) 電源頻率 f = 1 / 2 π√ 1 / lc-r / L

(2) 調整電容使 C = L / [R2 + (2 π FL) 2]

(3) 當 2 π FCR ≤ 1 時，調整電感 L 也可能產生電流諧振。

問：變壓器串聯(lián)諧振耐壓試驗的方法有哪些？

答：變壓器常見的串聯(lián)諧振耐壓測試方法有兩種：

(1)電感串聯(lián)諧振耐壓試驗。可調電感L串聯(lián)在高壓電路中。當調整電抗器使WL1/WCX=時，電抗上的壓降在數(shù)值上等于電容器上的壓降，電路達到諧振狀態(tài)，被測物上產生工頻高壓。

(2)變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗。當變頻器接入測試電源時，電源頻率可在30-300hz內調節(jié)變化。當變頻器柜的輸出電壓頻率達到諧振條件，即f = 1 / (2 π√ LC)時，測試對象上會產生諧振高壓。如果同時調整電抗器組合和電容，測試頻率可控制在45～65fhz頻率范圍內，大部分可控制在49～51hz頻率范圍內。由于方便調節(jié)設備到達無振點，目前在現(xiàn)場普遍使用。

問：變壓器串聯(lián)諧振耐壓試驗時有哪些注意事項？

答：變壓器串聯(lián)諧振耐壓試驗時應注意：

(1) 應在升壓前進行調諧。采用串聯(lián)諧振試驗裝置時，試驗電壓頻率不低于40Hz，滿壓耐受時間為60s。試驗時，應在低激勵電壓下調諧電感或頻率，尋找諧振點。當測試對象上的電壓達到最高時，即達到測試電路的諧振點，即可開始升壓測試。

(2)諧振測試電路的品質因數(shù)Q值與測試設備和測試對象絕緣表面的干燥清潔程度，以及高壓引線的直徑和長度有關，因此測試應在天氣晴朗。測試設備和測試對象的絕緣表面應干燥、清潔。盡可能縮短高壓引線的長度，使用大直徑高壓引線，以減少電暈損耗。提高測試電路的品質因數(shù)Q值。

Q：耐壓試驗中電力設備絕緣不合格的可能原因有哪些？

答：耐壓試驗時，電力設備絕緣不合格的可能原因有：

(1)絕緣劣化。例如變壓器油中的水分、固體絕緣中的水分、絕緣老化等都會導致絕緣性能下降，在耐壓試驗中可能不合格。

(2)測試方法和電壓測量方法不正確。例如，在變壓器測試時，如果未測試的繞組沒有對地短路，則未測試的繞組可能對地放電而被誤判為不合格。再比如，在測試大容量測試對象時，仍然在低壓側測量電壓。由于電容上升效應，實際施加到被測物上的電壓超過了測試電壓，導致被測物擊穿而被誤判為不合格。

(3) 沒有適當考慮影響絕緣特性的大氣條件。由于氣壓、溫度和濕度對火花放電電壓和擊穿電壓有一定的影響，如果不考慮這些因素，可能會得出設備不合格的結論。