串聯(lián)諧振裝置主要針對交聯(lián)電纜、水力發(fā)電機、主變、母線、GIS等的交流耐壓試驗,具有較寬的適用范圍,是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備。
該裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器(選配)組成。
串聯(lián)諧振在電力系統(tǒng)中應用的優(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,諧振勵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1/10-1/30。
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,短路電流與擊穿電流相差數(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隱患。
5、不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。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,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃絡(luò)電壓前斷開電源,這種電壓的恢復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)任何恢復過電壓。
在電力系統(tǒng)測試中,串聯(lián)諧振試驗常用于對高壓電纜、電機、變壓器等設(shè)備進行耐壓試驗。這一方法依賴于電路中電感(L)和電容(C)之間的諧振效應,從而在較低的電源電壓下產(chǎn)生較高的試驗電壓。但在實際操作過程中,有時會遇到無法找到諧振點的情況,這不僅影響測試效率,還可能造成資源浪費。本文將探討串聯(lián)諧振找不到諧振點的原因,并通過具體案例說明如何解決此類問題。
串聯(lián)諧振找不到諧振點的原因分析
串聯(lián)諧振試驗中無法找到諧振點,通常由以下原因造成:
參數(shù)計算錯誤:如果電感(L)和電容(C)的值計算有誤,或者設(shè)備的實際參數(shù)與理論值不符,就可能導致無法找到正確的諧振頻率。
設(shè)備故障:試驗設(shè)備本身的故障也可能導致無法找到諧振點,例如調(diào)頻電源、勵磁變壓器或諧振電抗器等出現(xiàn)問題。
外部干擾:試驗現(xiàn)場存在較強的電磁干擾,尤其是高頻干擾,可能會影響諧振條件的形成。
連接問題:電纜連接不當或接觸不良,導致試驗回路中的電感或電容發(fā)生變化,影響諧振點的確定。
負載特性:被試品的特性,如非線性電容或電感,也可能導致諧振點難以確定。
案例介紹
某電力公司在對一條新鋪設(shè)的高壓電纜進行串聯(lián)諧振耐壓試驗時遇到了難題。盡管多次調(diào)整了試驗頻率,卻始終未能找到預期的諧振點,導致試驗無法繼續(xù)進行。
案例分析與解決方法
為了找出問題所在,技術(shù)人員進行了如下步驟的排查:
復核參數(shù):首先,復核了電纜及其他設(shè)備的參數(shù)是否準確。通過查閱電纜的技術(shù)手冊,并使用高精度的電容表重新測量電纜的電容量,發(fā)現(xiàn)電纜的實際電容比原先估計的要大,這意味著原來的諧振頻率計算偏低。
檢查設(shè)備:接下來,檢查了所有試驗設(shè)備的狀態(tài),確保調(diào)頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器等都處于良好工作狀態(tài)。通過替換備用設(shè)備進行測試,排除了設(shè)備故障的可能性。
屏蔽干擾:考慮到試驗場地附近存在較多的電磁干擾源,如高壓線路和變電站,技術(shù)人員增加了屏蔽措施,減少了干擾的影響。
檢查連接:重新檢查了電纜和試驗設(shè)備之間的連接,確保所有的接頭牢固并且沒有松動。同時,使用萬用表檢測連接點的導通性,確保沒有虛接或斷開。
調(diào)整試驗策略:鑒于電纜的實際電容值大于預期,調(diào)整了試驗策略,重新計算了諧振頻率,并相應調(diào)整了試驗設(shè)備的設(shè)置。
解決方案
通過上述排查,最終發(fā)現(xiàn)是由于電纜實際電容值與預估值之間的差異導致了無法找到諧振點。調(diào)整了諧振頻率之后,試驗成功找到了諧振點,并完成了對電纜的耐壓試驗。
結(jié)論
在進行串聯(lián)諧振試驗時,找不到諧振點可能是由多種因素造成的。面對這種情況,應當系統(tǒng)地檢查各個環(huán)節(jié),包括參數(shù)計算、設(shè)備狀態(tài)、外部干擾以及連接情況。通過科學的方法和細致的排查,可以有效地解決問題,確保試驗順利進行。對于復雜的試驗,建議在開始之前進行全面的準備工作,包括參數(shù)驗證和環(huán)境評估,以減少試驗過程中可能出現(xiàn)的不確定性。
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