拓普牌TPXZB串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備在電纜耐壓試驗(yàn)中的運(yùn)用,！目前國內(nèi)在XLPE交聯(lián)電纜交接試驗(yàn)中存在的問題,，從設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)上論述了變頻諧振裝置在進(jìn)行高壓電力電纜現(xiàn)場交流耐壓的可行性,。
1 問題的提出
1.1問題及現(xiàn)狀 
    近年來隨著城網(wǎng)改造工程的實(shí)施,，高壓交聯(lián)電纜開始大量使用,。按照IEC840或CIGRE WG21.0 3建議規(guī)程，現(xiàn)場試驗(yàn)的目的不是為了檢驗(yàn)電纜的制造質(zhì)量或電纜附件的制造質(zhì)量的好壞,，其制造質(zhì)量已在型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)中證實(shí)?，F(xiàn)場竣工驗(yàn)收試驗(yàn)的目的是檢查電纜的敷設(shè)、附件的安裝是否正確及電纜在運(yùn)輸,、搬運(yùn),、存放、敷設(shè)和回填的過程中,，是否有受到意外損害,。在交聯(lián)電纜投運(yùn)前的試驗(yàn)手段上由于被試容量大和試驗(yàn)設(shè)備的原因，很長時(shí)間以來,，仍沿襲使用直流耐壓的試驗(yàn)方法,，但存在很多缺陷。因此,，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)就越來越受到人們的重視。
1.2標(biāo)準(zhǔn)問題
    由于設(shè)備容量和體積等問題,，目前國家尚無高壓電力電纜敷設(shè)后在現(xiàn)場進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),。CIGRI大電網(wǎng)工作會議21工作組的《高壓擠包絕緣電纜竣工驗(yàn)收試驗(yàn)建議導(dǎo)則》中對目前采用的直流耐壓試驗(yàn)方法提出疑議，并推薦使用工頻及近似工頻(30～300Hz)的交流試驗(yàn)方法,。IEC60840標(biāo)準(zhǔn)中在45～150kV敷設(shè)后電纜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中除原直流試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)外,，增加了1.7U0 5min或1 U0 24h的交流試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。而在220kV等級中IEC 62067/CD草案中則取消了電纜敷設(shè)后試驗(yàn)中直流試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),，只有交流試驗(yàn)的要求,，即20～300Hz。
    南方電網(wǎng)公司2004年發(fā)布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》內(nèi)容中在XLPE電纜主絕緣耐壓試驗(yàn)一項(xiàng)中規(guī)定了電纜的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),，其試驗(yàn)頻率推薦為20～300Hz,，35kV及以下電纜試驗(yàn)電壓為1.6倍的相電壓，110kV電纜試驗(yàn)電壓為1.36倍的相電壓,，220kV及以上電纜試驗(yàn)電壓為1.12倍的相電壓,。
2 交流耐壓試驗(yàn)方法的選擇
2.1超低頻0.1Hz耐壓試驗(yàn)
    因被試XLPE電纜的電容量很大,，工頻試驗(yàn)時(shí)所需試驗(yàn)變壓器的容量也要很大，導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備笨重而不適于現(xiàn)場使用,。采用0.1Hz作為試驗(yàn)電源,，理論上可以將試驗(yàn)變壓器的容量降低到1/500，試驗(yàn)變壓器的重量可大大降低,，可以較容易地移動(dòng)到現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn),。目前，此種方法主要應(yīng)用于中低壓電纜的試驗(yàn),，由于試驗(yàn)條件的真實(shí)性畢竟不如近工頻交流電壓,，電壓等級偏低，還不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗(yàn),。
2.2振蕩電壓試驗(yàn)
    振蕩電壓試驗(yàn)是用直流電源給電纜充電,，當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)電壓后使放電間隙擊穿而通過電感線圈放電，對電纜施加一定電壓幅位,、頻率為kHz級的衰減振蕩波電壓作為擠包絕緣電纜線路的竣工試驗(yàn)方法的另一種途徑,。此種方法比直流耐壓試驗(yàn)方法有效，但與工頻電壓試驗(yàn)相比,， 其檢查電纜主絕緣和附件缺陷的效果仍不理想,， 一是波的衰減厲害，難以滿足長電纜的需要,；二是使局放增大,，對電纜有較大傷害。
2.3諧振耐壓試驗(yàn)
    諧振耐壓試驗(yàn)方法是通過改變試驗(yàn)系統(tǒng)的電感量和試驗(yàn)頻率,，使回路處于諧振狀態(tài),，這樣試驗(yàn)回路中試品上的大部分容性電流與電抗器上的感性電流相抵消，電源供給的能量僅為回路中消耗的用功功率,，為試品容量的1/Q(Q為系統(tǒng)的諧振倍數(shù)),；因此試驗(yàn)電源的容量在降低，重量大大減輕,。諧振耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)按調(diào)節(jié)方式分為調(diào)感式(VISR)和調(diào)頻式(VFSR)兩種,。
    可調(diào)電感型諧振試驗(yàn)系統(tǒng)可以滿足耐壓要求，但由于重量大,，可移動(dòng)性差,，主要用于試驗(yàn)室。變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)是利用電抗器的電感與被試品電容實(shí)現(xiàn)電容諧振,，在被試品上獲得高電壓,、大電流，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新的方法與潮流,，在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,。 
    變頻串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路,，能改善電源波形畸變，獲得較好的正弦電壓波形,，有效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿,。變頻串聯(lián)諧振工作在諧振狀態(tài)，當(dāng)被試品的絕緣點(diǎn)被擊穿時(shí),，電流立即脫諧,，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的數(shù)十分之一。發(fā)生閃絡(luò)擊穿時(shí),，因失去諧振條件,，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失,，電弧即可熄滅,。其恢復(fù)電壓的再建立過程很長，很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓斷開電源,，所以適用于高電壓,、大容量的電力設(shè)備的絕緣耐壓試驗(yàn)。
    變頻諧振試驗(yàn)系統(tǒng)不但能滿足高壓 XLPE電纜的耐壓要求,，而且具有重量輕,、可移動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)，適宜現(xiàn)場試驗(yàn),。經(jīng)分析比較,，我們采用揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司生產(chǎn)的TPXZB系列變頻串聯(lián)諧振成套試驗(yàn)裝置，該裝置采用固定電抗器作為諧振電抗器,，以調(diào)頻的方式實(shí)現(xiàn)諧振,，頻率的調(diào)節(jié)范圍為30～300Hz，符合南方電網(wǎng)公司2004年發(fā)布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》內(nèi)容中推薦使用頻率20～300Hz的諧振耐壓試驗(yàn),。
3 諧振試驗(yàn)裝置使用中的注意事項(xiàng)
(1)諧振電源產(chǎn)品大多都是高壓試驗(yàn)設(shè)備,，要求由高壓試驗(yàn)專業(yè)人員使用，使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書,， 并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練,。
(2)操作人員應(yīng)不少于2人,。使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守本單位有關(guān)高壓試驗(yàn)的安全作業(yè)規(guī)程,。
(3)為了保證試驗(yàn)的安全正確，除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外,，還必須嚴(yán)格按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)操作,。
(4)各聯(lián)接線不能接錯(cuò)，特別是接地線不能接錯(cuò),，否則可導(dǎo)致試驗(yàn)裝置損壞,。
(5)本裝置使用時(shí),，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地,，注意操作安全距離,。
(6)串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng)是利用諧振電抗器與被試品諧振產(chǎn)生高電壓的，也就是說,，能不能產(chǎn)生高電壓主要是看試品與諧振電抗器是否諧振,，所以，試驗(yàn)人員在分析現(xiàn)場不能夠產(chǎn)生所需高電壓時(shí),，應(yīng)該分析什么破壞了諧振條件,，回路是否接通等。
(7)串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng)的激磁變壓器有特定的電壓和電流要求,，在選用代替品時(shí),，一定要考慮電壓和電流， 不能采用只是容量相同的普通的試驗(yàn)變壓器,。 
    直流耐壓試驗(yàn)不能模擬高壓交聯(lián)電纜的運(yùn)行工況,，試驗(yàn)效果差，并且有一定的危害性,，在現(xiàn)場竣工驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí),，不宜再采用直流耐壓的方法。交流耐壓試驗(yàn)是現(xiàn)場檢驗(yàn)交聯(lián)電纜的敷設(shè)和附件安裝質(zhì)量有效的手段,。我們所用的變頻諧振裝置符合南方電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),、IEC和國標(biāo)的有關(guān)要求，通過電抗器串并聯(lián)的方式可以滿足高壓交聯(lián)電纜現(xiàn)場交流耐壓的要求,。
    信息來源：拓普牌TPXZB串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司