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HDSR系統(tǒng)變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置使用的注意事項
目前在國際和國內(nèi)已有越來越多的XLPE交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜,。但在交聯(lián)電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設(shè)備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際,、國內(nèi)的很多研究機構(gòu)的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點認為XLPE 結(jié)構(gòu)具有存儲積累單極性殘余電荷的能力,，當在直流試驗后,，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿,。國內(nèi)一些研究機構(gòu)認為,，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應(yīng),，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍,。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷,。其次,，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態(tài)下電纜承受的過電壓,，并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷,。因此，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視,。同時,，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發(fā)電機的交流耐壓實驗也定期進行,。這些設(shè)備的試驗要求的試驗設(shè)備容量大,，通常情況下采用諧振的辦法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行,。等效工頻條件一般采用45-65Hz的頻率范圍,，但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類設(shè)備進行交流耐壓試驗。
武漢華頂電力系列串聯(lián)諧振主要用于10kV,、35kV,、110kV的交聯(lián)橡塑電力電纜，66kV,、110kV,、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發(fā)電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗,。其基本原理是采用可調(diào)節(jié)（30--300Hz）串聯(lián)諧振試驗設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓,。由于電纜的電容量較大，采用傳統(tǒng)的工頻試驗變壓器很笨重,、龐大,、且大電流的工作電源現(xiàn)場不易取得,，因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設(shè)備。其輸入電源的容量能顯著降低,，重量減輕,，便于使用和運輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設(shè)備（50Hz）,，但存在自動化程度差,、噪音大等缺點。因此現(xiàn)在大多采用變頻諧振,，可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)（Q值）,，并具有自動調(diào)諧、多重保護,、以及降低噪音,、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點,。
串聯(lián)諧振電源在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)點：
1,、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的,，在整個系統(tǒng)中,，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此,，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q,。
2、設(shè)備的重量和體積大大減少,。串聯(lián)諧振電源中,，不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且,，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q,，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/10,。
3,、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,，能改善輸出電壓的波形畸變,，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿,。
4,、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài),，當試品的絕緣弱點被擊穿時,，電路立即脫諧,，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時,，擊穿電流立即上升幾十倍,，兩者相比，短路電流,，擊穿電流相差數(shù)百倍。所以,，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點,，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
5,、不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓,。試品發(fā)生擊穿時，因失去諧振條件,，高電壓也立即消失,，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過程很長,，很容易在再次達到閃落電壓前斷開電源,，這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長,，而且,，不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
1,、調(diào)頻及功率元件使用的日本進口的優(yōu)質(zhì)元器件,；
2、充分利用公司現(xiàn)有資源,，*獨立自主開發(fā)和設(shè)計及生產(chǎn)該設(shè)備的所有組成部分：變頻電源,、勵磁變壓器、高壓電抗器,、電容補償器和高精度電容分壓器,；
3、具備全自動（自動調(diào)諧,、自動升壓）,、全手動（手動調(diào)諧、手動升壓）以及半自動（自動調(diào)諧,、手動升壓及手動調(diào)諧,、自動升壓）的多種功能，可任意切換使用,；
4,、具備試驗電壓,、加壓時間、報警電流整定,、報警電壓整定,、頻率范圍、起始電壓的設(shè)置,；
5,、具備放電保護功能，在試品發(fā)生閃絡(luò)時,，或其他原因造成的諧振回路突然失諧,，變頻控制電源立即自動快速切斷輸出，并顯示保護類型和閃落電壓值,；
6,、測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間,、保護動作類型等相關(guān)信息,，在試驗完成時電壓自動下降到零位；
7,、大液晶全中文界面平臺技術(shù),，全觸摸屏操作，數(shù)據(jù)保存,。
8,、 技術(shù)特點要點歸納：
（1）*數(shù)字、功率技術(shù)：功率器件采用國外新推出的集驅(qū)動,、保護和功率變換為一體的智能功率模塊（IPM）,，極大的提高了整機的可靠性，減少了體積和重量,。
（2）完備的保護功能：
過電壓保護：保護值可設(shè)置,，動作時間小于1 毫秒；
雙重過電流過熱保護：大功率器件自身保護和軟件保護相結(jié)合,，動作時間小于10 微秒,；
閃絡(luò)保護：動作時間小于1 毫秒，并可記錄下閃絡(luò)電壓值,；
零位保護：零電壓啟動,。
（3）的四種工作模式：
手動試驗：手動尋找諧振點并手動升壓到所需電壓，按鍵后自動計時,；
自動試驗：根據(jù)設(shè)置自動尋找諧振點后自動升到設(shè)定電壓后自動計時,；
自動調(diào)諧手動升壓：根據(jù)設(shè)置自動尋找諧振點后，需手動升電壓到所需的電壓值，按“自動計時”鍵后自動計時,；
手動調(diào)諧自動升壓：手動尋找諧振點,，根據(jù)設(shè)置自動升壓后自動計時。
（4）友好的人機接口：
專用的DSP 顯示平臺,，大容量的數(shù)據(jù)存儲器,，大屏幕LCD 顯示；
豐富的幫助應(yīng)用信息,，幫助你現(xiàn)場分析試驗發(fā)生保護動作時可能出現(xiàn)的問題,；
可保存200 次測試數(shù)據(jù)；
具有調(diào)頻時顯示頻率－電壓波形曲線,，直觀的觀察到是否尋找到諧振點,；
掃頻范圍可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定，掃頻方向可以向上向下任意選擇,，方便用戶操作；
對于那些需要在50Hz 條件進行試驗的試品（比如發(fā)電機）,，我們采用了調(diào)頻調(diào)感技術(shù),，我們的電抗器電感值可以根據(jù)試驗需要進行適當調(diào)節(jié)，壓緊裝置可以保證降低在通電時電抗器的噪音,；
（5）的結(jié)構(gòu)設(shè)計：調(diào)頻電源控制箱的接入和輸出采用插接和螺絲連接兩種方式,，安全、方便,、可靠,、美觀精致；
電抗器采用的環(huán)氧澆注工藝,，防潮防顛震,；
整體色彩和外型由專業(yè)的設(shè)計公司專門設(shè)計，美觀大方
1,、勵磁變壓器接線注意事項：
（1）用于10kV電纜的耐壓裝置,，勵磁變壓器一般接低端；
（2）用于10kV和35kV電纜的耐壓裝置,，10kV電纜耐壓勵磁變壓器接低端,，35KV電纜耐壓勵磁變壓器接較；
（3）用于10kV,、35kV和110kV電纜的耐壓裝置：10kV,、35kV電纜耐壓勵磁變壓器接低端，110kV電纜耐壓勵磁變壓器接,。
2,、電抗器及電容器分壓器接線注意事項：
對于短電纜，無論電壓高低，一般將至少兩節(jié)電抗器串聯(lián),，以確?；芈房梢灾C振。
3,、勵磁變壓器接線注意事項：
（1）用于電機的耐壓裝置,，勵磁變壓器一般接低端；
（2）用于電機和電纜的耐壓裝置,，電纜耐壓勵磁變壓器接低端,，電機耐壓勵磁變壓器接；
（3）通常情況下,，用于電機耐壓的諧振裝置兼容較低電壓的電纜,。
4、勵磁變壓器接線注意事項：
（1）用于開關(guān),、GIS,、變壓器的耐壓裝置，勵磁變壓器的輸出電壓一般較高,；
（2）用于開關(guān),、GIS的耐壓裝置，勵磁變壓器接,，變壓器耐壓勵磁變壓器接低端,；
（3）通常情況下，改種型號的諧振裝置兼容較較短長度的電纜,，勵磁變壓器接低端,。
5、電抗器接線注意事項：
（1）用于開關(guān)及較低電容量的試品交流耐壓試驗時,，需要將所有電抗器串聯(lián)在高壓回路中,，可以確保諧振。
（2）用于開關(guān),、GIS,、變壓器的耐壓時，需要將電抗器串聯(lián)連接,，電抗器串聯(lián)只數(shù)按照實際的試驗電壓確定,。
6、通用注意事項：
（1）本試驗設(shè)備應(yīng)由高壓試驗專業(yè)人員使用,，使用前應(yīng)仔細閱讀使用說明書,，并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練。
（2）操作人員應(yīng)不少于2人,。使用時應(yīng)嚴格遵守本單位有關(guān)高壓試驗的安全作業(yè)規(guī)程,。
（3）為了保證試驗的安全正確,，除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外，還必須嚴格按國家有關(guān)標準和規(guī)程進行試驗操作,。
（4）各聯(lián)接線不能接錯,，否則可導(dǎo)致試驗裝置損壞
（5）本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓,，必須可靠接地,，注意操作安全 1、風扇不能啟動：
急停,、故障保護,、失諧保護后，沒有按“故障復(fù)位”,；
內(nèi)部溫度過高,，功率元件熱保護；
排除方法：關(guān)斷儀器電源,，將儀器靜置30分鐘左右,，重新開啟電源，按儀器面板上的“復(fù)位”鍵,，再啟動儀器,。
2、自動調(diào)諧不能完成,，找不到諧振點：
（1）現(xiàn)象：調(diào)諧曲線*是一條直線,，調(diào)諧完成后儀器提示沒有諧振點
原因：回路接地不好,，試驗回路接線錯誤,，裝置某一儀器開路
排除方法：檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點,；
檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷,；
檢查每一只電抗器的通斷；
檢查分壓器的信號線的通斷,；
檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷,；
裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷,；
（2）現(xiàn)象：調(diào)諧曲線是一條曲線,，有較低的尖峰；
試驗時一次電壓較高,，高壓卻較低,，甚至在沒有升到試驗電壓時，一次電壓已經(jīng)到達額定電壓,，回路自動降壓,；
原因：電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；
試品損耗較高,，系統(tǒng)Q值太低,；
勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；
排除方法：將補償電容器并接入試驗回路,，加大回路電容量,；
盡可能將多只電抗器串聯(lián)，提高回路電感量,；
提高勵磁變壓器的輸出電壓,；
干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度,，減少回路的有功損耗,。