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电力电缆串联谐振试验解决方案

点击次数:131发布时间:2019-06-06

       为了保证电缆安全可靠运行,有关的标准对电缆的各种试验做了明确的规定。主要试验项目包括:测量绝缘电阻、直流耐压和泄漏电流、交流耐压试验。其中测量绝缘电阻主要是检验电缆绝缘是否老化、受潮以及耐压试验中暴露的绝缘缺陷。直流耐压和泄漏电流试验是同步进行的,其目的是发现绝缘中的缺陷。但是近年来国内外的试验和运行经验证明:直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷,甚至造成电缆的绝缘隐患。所以现在的国标要求电力电缆要做交流耐压试验。               

       电力电缆在投运前按《GB 50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行试验。在试验前要充分的了解电力电缆的型号、长度和等级,这样才能初步估算电力电缆耐压的频率(注:L—电感,H;C—电力电缆电容量(见表2)和分压器电容量)和电流 I = 2π f0 Cx U0 × 10 -6A(注:I—被试品电容电流,A ;f0—电源频率, Hz;Cx—被试品电容量,μF;U0—试验电压有效值即试验电压,V)。才能确定需要多少节电抗及是否需要带补偿电容。因为我们电力电缆耐压整套设备有10节电抗(每节电抗额定电压27kV),1节补偿电容,估算出来后,也方便我们更高效的完成工作任务。

       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。原理图如下:                                 

串联谐振接线

图一:10kV电力电缆耐压并联接法
串联谐振接线
图二10kV电力电缆交流耐压试验接线图

串联谐振接线               

图三:35kV电力电缆交流耐压试验接线图             

       一般我们进行电力电缆交流耐压,开始是采取串联谐振的方式进行试验。串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品的电容实现串联谐振。试验工作过程是:根据前面粗略估算出的电流,当电流大于电抗额定电流时,我们就需要采用并联电抗,防止电抗器过负荷,长时间耐压损坏电抗器。当电流小于电抗额定电压是,就不需要并联电抗器。根据前面粗略估算的频率,看是否需要补偿电容。我们的变频操作箱是有自动或手动寻找频率,根据谐振时被试电缆上的电压找到谐振点,然后观察频率是否与我们估算的是否一致再确定是否需要补偿电容。确定好之后就可以开始试验,试验电压及时间见表1。试验结束之后要对电缆充分的放电。      

表1: 橡塑电缆20~300Hz交流耐压试验电压和时间
串联谐振

表2:橡塑电缆每公里电容量
串联谐振串联谐振
 

 

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