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电缆串联谐振试验电压标准
2021-07-15

国外有些厂家设计串联谐用电抗器,在特殊情况下也有采用最低频率为25Hz或20Hz的。当然频率愈低,被试电缆的长度(电容量)可增大。但是电抗器铁心因此放大,使重量增加。个别资料显示,1-300Hz的交流试验也具有与工频交流试验的等效性,这说明实际应用中频率下限有可能取得更低,例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。进一步表明在这样的频率范围内,绝缘内部各介质的电压分布及介质特性仍基本相同。


10kv电缆直流耐压试验
此装置既可以在现场进行阻尼振荡波条件下的电缆局放测量及定位,亦可以按现行标准(规程)进行电缆的现场交接及预防性串联变频谐振交流耐压试验,一机两用,大大提高了设备使用效率。


试品电缆GIS终端插至GIS气室内时,该气室微水应该经测试合格。


该规格电缆每公里电容量为0.37uF则:C=5×0.37uF/1km=1.85uF


串联谐振


另一种简便有效的方法是在施加电压相和非施加电压相之间放置一个绝缘板,或将绝缘手套套在施加电压的那一相电缆终端上,以改善局部电场分布,减小电晕的影响。


电缆打压实验是什么


低压电缆只测绝缘电阻,高压电缆要测绝缘电阻和直流耐压试验。测试方法:要求分相进行试验,其中一相作为被试相,其他两相接外皮后接地,三相轮流进行。测试标准:低压电缆可用1000V摇表测试,绝缘电阻不小于0.5兆欧。高压电缆,电压等级0.6/1kv以上电缆用2500V摇表,绝缘电阻值应与上次实验结果没有明显的下降。直流耐压试验,6/10KV电缆加压25KV,8.7/10kv电缆加压37KV。均要求加压时间5分钟,要求5分钟时的泄漏电流不大于加压1分钟时的泄漏电流值。


电缆串联谐振试验


L为电感,C为电容(包括被试电容、电容分压器、高压试验回路电容)由图1可得UC=IsXC=UsXC/当串联谐振时,XL=XC即:1/2πfC=2πfL UC=UsXC/R=UsXL/R谐振频率f=1/2π谐振回路电流,即试品电流为:Is=Us/=Us/R谐振回路的品质因数为Q:Q=/R=ωL/R=1/ωCR则UC=QUs,即被试品上的电压为励磁电压的Q倍。输入功率P=UsIscosδ,谐振时,负荷为纯电阻性的,即cosδ=1,故P=UsIs,而加在被试品上的容量PS是施加的电压UC和电流I的乘积:PS=UCIs=QUsIs=QP。也就是在被试品得到的容量为试验电源容量的Q倍。换言之,小容量的试验变压器可以对大容量的试品进行耐压试验。实际试验回路中的Q值一般可以达到20-70,激励电压仅为试验品谐振电压的1/Q,激励功率亦为谐振功率的1/Q。采用串联谐振的方法做电缆交流耐压试验,可大幅度的减小试验电源容量,如做2公里长的110kV电缆交流耐压试验,至少需要1500kVA以上容量的试验变压器和调压器,而采用变频串联谐振的方法,仅需要30kVA试验电源。


串联谐振试验装置


当被测电缆较长时,充电电流很大,因而绝缘电阻测试仪开始指示的数值很小,这并不表示绝缘不良,必须经过较长时间遥测才能得到正确的结果。


串谐设备中高压电抗器实际参数:780kVA/130kV/6A/144 H/180min,试验频率为30—300 Hz,共5台。


不同长度的电缆电容量不相同,需要的电抗器也不一样,即使是可调电抗器也往往由于可调范围有限而难以满足试验要求。因此,仅靠配备合适的电抗器来满足试验要求就比较困难,所以国内外进行长电缆交流耐压试验时,一般均采用串—并联调频谐振方式。


由于电缆的电容量较大,采用传统的工频试验变压器很笨重,庞大,且大电流的工作电源在现场不易取得。因此一般都采用串联谐振交流耐压试验'交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低,重量减轻,便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz),但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式(30-300Hz)串联谐振试验设备,可以得到更高的品质数(Q值),并具有自动调谐、多重保护,以及低噪音、灵活的组合方式(单件重量大为下降)等优点。综合国内外有关技术资料,选择合适的试验频率范围是个比较重要的问题。在这方面,有一些不同的观点和提法。就目前的国内外的提法来看,我们总结可分成3类:第1类为较宽频率范围30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz;第2类为工频范围,45-65Hz,45-55Hz;第3类为接近工频,35-75Hz。


交流耐压试验励磁变接线


通过变频源调节频率,通过励磁变压器隔离升压激励使谐振电抗器与被测电缆的分布电容产生谐振,谐振条件下,在被试电力电缆上可以获得Q倍于励磁电压的试验电压。在电缆上维持试验电压的过程中,短路励磁变压器的输出端,使谐振电抗器和被试电缆形成逐渐衰减的阻尼振荡,通过专用分压器进行测量和反馈控制,使用专用软件可以将被测电缆及其接头的绝缘薄弱环节所发生的局部放电信号有规律的显示出来。通过波形数据分析,可以测出局部放电的放电量值及定位局部放电点的准确位置。并且通过软件可以控制阻尼振荡波形多次重复,从而可以更可靠验证被测电缆的绝缘缺陷。


一般耐压谐振的在回路频率时,回路产生谐振,此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素,即电压谐振倍数,一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生谐振,再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。


对1000V以下的电缆测量时用1000V绝缘电阻测试仪,对1000V及以上的电缆用2500V绝缘电阻测试仪,对6kV及以上电缆用5000V绝缘电阻测试仪。


工作频率超过300Hz是否适当?有资料报导说,随频率增高,串谐电抗器及励磁变压器的损耗降低,但是要考虑被试品电容介质的极化发热问题,因此频率高于300Hz是不可取的。


正常的电缆绝缘在直流电压作用下的耐电强度约为400~600kV/cm,比交流作用下约大一倍左右,所以直流试验电压大致为交流试验电压的两倍,试验时间一般选为5~10min。


国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种,故IEC标准规定对高压绝缘的工业试验频率范围为45-65Hz,在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频试验频率范围为45-55Hz。

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