串联谐振在电缆测试中的应用
1. 串联谐振(也称为串联谐振试验装置)的应用及优越性
串联谐振试验主要用于大容量电气设备的现场交流介质试验。包括中低压、高压、超高压XLPE、GIS、电机定子、大型变压器、电容器等。
对于上述电气设备,最好使用工频进行交流介电测试,但测试对象电容较大,测试设备需要提供的功率较大,无法进行现场检测,串联谐振试验仅用于发电机定子的介电性能试验。
2. 串联谐振系统的组成
串联谐振系统是通过改变系统电感和测试频率,使电路处于谐振状态,其电路如图1所示,采用串联谐振技术,降低了电源容量和设备重量,便于现场测试。
图1串联谐振试验接线
(1)、变频电源:频率30~300Hz可调,5、10、20、50kVA。
(2)、励磁变压器:用于为电感和电容谐振系统提供能量。其特点是变压器铁芯可适用于宽频率的电压响应,规格有5、10、20、50kVA等。
(3)、谐振电抗器:用于同一测试对象的电容谐振,得到高电压(或高电流)电抗器,规格为30H/20kV/2A和40H/40kV/3A,反应堆的数量可以根据实际需要(从1个到3个)来配置。
(4)、电容分压器:用于精确测量施加在测试对象端子上的电压。
(5)、补偿电容:由于大型变压器和电机的电容非常小,需要通过补偿来增加电容。以保证谐振频率在范围内,但是,电缆测试是没有必要的。
3.现场使用须知
1、使用前的准备
了解XLPE电缆的电压等级、长度、截面面积等信息。查找电容(uF/km),计算总电容。
2、串联谐振系统试验接线方法
有三种接线方式:
(1)、大容量测试对象接线:电缆>3km长度。如图2所示。
图2三台并联电抗器接线,低压长电缆试验
(2)、中/小电容测试对象的测试接线:电缆长度≈1km。如图3所示。
图3单电抗器接线、低压及中短电缆试验
(3)、小电容或高电压试验对象(≥35kV)的试验接线。如图4所示。
图4三个串联电抗器接线及短电缆或高压电缆试验
从图2到图4,黑线表示电流的主电路,细线表示测量电路。必要时,虚线中的补偿电容起作用,请务必将电缆尾端松开并清洗干净,并保持绝缘距离。
