電力電纜變頻諧振試驗技術1課件

電力電纜變頻諧振試驗技術電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)

終端機械損傷鉛包腐蝕過熱老化設計不良、制作工藝、材料不當在運行電壓下受電場、熱、化學的長期作用而逐漸發(fā)展，劣化直至暴露中間接頭電纜本身電纜竣工時應做交接試驗直流試驗存在的問題

直流耐壓試驗存在的問題試驗等效性差直流和交流下的電場分布不同放電難以完全會造成擊穿的連鎖反應對水樹枝的發(fā)展影響巨大諧振是由R、L、C元件組成的電路在一定條件下發(fā)生的一種特殊現(xiàn)象。感抗：XL=2πfL容抗：XC=1/2πfC串聯(lián)回路總阻抗：Z=√R2+(XL-XC)2串聯(lián)諧振的原理串聯(lián)諧振的原理◆諧振時電路的復阻抗呈現(xiàn)為一個純電阻，而且阻抗為最小值。串聯(lián)諧振的原理1、諧振時電路呈純阻性。2、電路Q值較高時，電感電壓和電容電壓的數(shù)值都將遠大于外施電壓的值，所以串聯(lián)諧振又稱電壓諧振。串諧試驗方式的優(yōu)點a.所需電源容量大大減小。b.設備的重量和體積大大減少。c.改善輸出電壓的波形。d.防止大的短路電流燒傷故障點。以同樣容量和電壓等級的設備為例：1000kVA/500kV的試驗變壓器重量為40噸左右，同樣的變頻串聯(lián)諧振系統(tǒng)的重量為2噸左右以1000kVA/500kV為例：采用變頻串聯(lián)諧振系統(tǒng)進行試驗只需要20kVA左右的試驗容量諧振式濾波電路，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。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。變頻電源變頻電源的主要作用是：為串聯(lián)諧振成套試驗系統(tǒng)的諧振回路提供幅值、頻率可調節(jié)的電壓，滿足諧振回路的需要。變頻電源警告！試驗時，變頻電源接地端子須可靠接地，以防試驗員意外觸電。變頻電源在使用時應注意防水、防灰塵侵入，顯示屏應避免太陽直射。變頻電源應在通風的環(huán)境下使用。變頻電源輸出不可接地、短接，否則可能會導致變頻電源損壞a)既是勵磁變壓器，又是隔離變壓器，其容量一般與變頻電源相同。b)各繞組可串聯(lián)也可并聯(lián)，以滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求。警告：標號最大的Xn端子須作接地端子，否則將導致勵磁變壓器損壞。試驗中不用的高壓繞組，應保障一端（An或Xn）與相鄰的繞組連接，避免繞組電位懸浮。試驗時，確保套管外表面干燥且無灰塵、污垢等。試驗中不用的高壓繞組不得短接，否則將導致勵磁變壓器損壞。勵磁變壓器低壓繞組不得接地，也不得短接。試驗完畢后，勵磁變壓器表面溫度可能較高，當心燙傷。試驗電抗器諧振電抗器與容性試品在勵磁變壓器的激勵下發(fā)生串聯(lián)諧振。為滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求，根據(jù)需要各節(jié)電抗器可并聯(lián)也可串聯(lián)使用,但必須同時滿足：1）組合后的電抗器額定電壓不小于試驗電壓，2）電抗器與試品的諧振頻率在系統(tǒng)規(guī)定的工作頻率范圍內。電抗器原理圖

確定試品允許試驗頻率范圍（fmin,fmax）滿足30Hz≤fmin≤fmax≤300Hz。試品與分壓器電容量之和應處于（Cmin，Cmax）之間試品試驗電壓必須保證小于或等于電抗器額定電壓，若單臺電抗器不能滿足電壓要求，可采用兩臺或兩臺以上的電抗器串聯(lián)來滿足試驗電壓。先由試驗電壓確定電抗器是否串聯(lián)組合，再由電抗器電感、系統(tǒng)工作頻率（30～300Hz）等確定試品容量范圍電抗器的組合方法依據(jù)電抗器電感L、試品允許試驗頻率范圍（fmin,fmax

），確定試品電容允許范圍值（Cmin，Cmax）。

Cmin=Cmax=嚴禁電抗器放于鐵板等導磁材料上（包括車廂）做試驗，否則渦流會造成電抗器永久性損壞。電抗器串聯(lián)使用注意分壓問題，并聯(lián)使用注意分流問題，嚴禁電抗器長期過壓、過流使用。嚴禁電抗器傾倒或倒立放置。試驗完畢后，諧振電抗器表面溫度可能較高，當心燙傷。勵磁變壓器高壓繞組個數(shù)與電抗器節(jié)數(shù)對應相等，勵磁變壓器高壓繞組組合方式依據(jù)電抗器組合結果。電抗器選擇了并聯(lián)的組合方式，則勵磁變高壓繞組也采用并聯(lián)的方式。電抗器選擇了串聯(lián)的組合方式，則勵磁變高壓繞組也采用串聯(lián)的組合方式。電抗器選擇串并聯(lián)的組合方式，則勵磁變高壓繞組也采用串并聯(lián)的組合方式。勵磁變壓器高壓繞組組合方式隨電抗器組合方式的變化而變化。

電纜U0/U的劃分與U0類型的選擇，實際上是根據(jù)電網(wǎng)的——中性點接地方式和故障切除時間等因素來選擇電纜的。根據(jù)其中性點接地方式的不同，U值相同的電纜，其U0值是不相同的。（中性點不接地系統(tǒng)、中性點接地系統(tǒng)、中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。）

中性點不接地系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時允許繼續(xù)運行一定的時間，在此時間內，健全相的導體對地電壓會升高，最高可達線電壓。因此電纜的U0值應取得比正常運行時的相電壓值高一些，絕緣厚度也要相應厚一些，以保證電纜具有預期的使用壽命。中性點直接接地系統(tǒng)的相電壓不會升高，因此U0的值就取系統(tǒng)的相電壓值。當電纜所在系統(tǒng)中的單相接地故障能很快地切除，在任何情況下故障持續(xù)時間不超過1min時，可選Ⅰ類U0，如中性點經(jīng)小電阻接地就屬于這類情況。當電纜所在系統(tǒng)中的單相接地故障持續(xù)時間在1min～2h之間，個別情況在2～8h之間時，必須選用Ⅱ類U0，即10kV系統(tǒng)中應選用U0/U＝8.7/10kV；35kV中應選用U0/U＝26/35kV。當電纜所在系統(tǒng)是采用中性點直接接地方式時，U0只有選Ⅰ類的。對于分相屏蔽的電纜，其絕緣承受的電壓只是導體對地電壓U0，因此在電纜標準中規(guī)定的試驗電壓是以U0的倍數(shù)，而不是以U的倍數(shù)表示。高壓電纜選用導則