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变频串联谐振的应用

  变压器*常用的一次电气设备有变压器、GIS系统、SF6开关、CT/PT、绝缘子、母线、电缆、套管等容性设备。对这些设备进行耐压试验,相应的交/直流流耐试验设备既要满足高电压、小电流的试验条件,又要满足低电压,大电流的试验条件,要求兼顾较宽的适用范围,变频串联谐振采用串联谐振的原理,由变频电源控制箱(操作台)、激励变压器、电抗器、电容分压器组成了主设备,在电容分压器上,接入整流硅堆及微安表,即可完成直流耐压试验。由于系统谐振后具有很好的滤波特性,因此其生产的直流电压优于普通试验变压器整流初来的直流电压。是地、市、县级高压试验部门及电力承装、修试工程单位理想的耐压设备。

变频谐振耐压装置

以下对变频串联谐振在设备检测中的应用进行分析。

变频串联谐振其谐振频率,其中L为电抗器的电感值,如有几个电抗器串并联使用应考虑互感的影响;C为被试品及分压电容器的和,现场可以用电桥或介损仪进行实际测量获得。高压电流I=2πfCU,由被试品的电气参数和出厂耐压试验值,可确定现场的耐压试验电压U;有功功率P=1.2(P0+PK),其中P0为励磁变空载损耗,PK为电抗器额定有功损耗。

变频串联谐振试验过程中,励磁变的容量应大于有功功率P,并在励磁变*低输出电压满足试验要求的前提下尽量降低励磁变的变比,从而相应减小励磁变原边的输入电流。试验电源容量S=P+P1,其中P1为变频电源本身的损耗,由电源端输入电压为380V可得电源电流I1=。试验中电抗器的额定电压和电流也应大于试验电压和高压电流,当电抗器采取串并联以满足试验要求时,必须计算每个电抗器上所承受的电压和电流不超限值。

在现场试验中,通常采用16mm2以上的裸铜线接地,裸铜线其寄生电感在μH数量级,约0.1-1μH/m,直流电阻约0.1mΩ,如果接地线有弯曲环绕现象,电感量可增加到10-1000μH/m。试品绝缘通常在交流电压的正峰值或负峰值被击穿,试品被击穿瞬间试品上的电压*高,击穿后试品上的电压跌落到零的时间一般在0.1-10μs之间,具体情况与击穿点的实际情况有关。从放电能量上看,即使放电时,试品的*小电容量只有0.002μF,实际试验时试品电容量远大于该值。如以放电时频率为100kHz、地线寄生电感为1μH、放电电流为1000A计算,地线的寄生感抗XL==0.628Ω,地线可能产生的过电压Ud=IfXL=1000×0.628=628V。如果地线连接不规范,寄生电感就会增大很多,产生的过电压可能更大,可危及变频电源及人身**。所以高压试验系统必须一点可靠接地,分压器的接地点与大地的连接线应尽量短,接地线应粗、直、短,从而保证试验**。

变频串联谐振具有电源容量小、试验设备重量轻、输出电压波形好等优点,可以有效的防止谐波峰值对试品的误击穿、而且避免短路电流对故障点造成烧shang。因此,变频串联谐振在电力工程试验中有着很好的应用前景和技术优势。