谐振在高压试验中的应用分析朱越瑾

谐振在高压试验中的应用分析朱越瑾

朱越瑾

国网江西省电力有限公司南昌供电分公司江西南昌330000

摘要：近年来，电力系统面临的压力正在不断增加，想要提高电力系统在运行过程中的安全性，必须积极的应用交流耐压试验，发挥其重要作用。但是大部分电气设备在进行耐压试验是必须提升容量或体系，在现场进行试验的难度较大，因此，需要通过谐振法来完成交流耐压试验，以满足现场试验的要求。本文将对谐振在高压试验中的应用进行分析，旨在为高压试验提供有价值的理论参考。

关键词：谐振；高压试验；应用分析

1谐振原理

当电路中同时存在电容与电感时，就会出现一些特殊的状态，就形成了谐振电路。根据电感与电容的关系，可以将谐振分为并联和串联两种方式，以这两种连接方式为基础，还可以设计出许多不同形式的谐振电路。将这些谐振电路应用在高压试验中，其中的电感元件大部分使用的是充油电抗器，这种电抗器的电感值是不会发生变化的，并具有一定的电阻，但是，其自带的电阻相对较小，可以忽略不计。在进行现场实验时，由于受到交流作用的影响，测试对象大部分会显示为容性设备，组成负载电容，因此，谐振的产生原因是由于电源具有调幅或调频特点，以满足电流或电压试验的要求。

2电力高压试验内容分析

电力高压试验是一种电力系统最常用到的检测电器设备绝缘性的方法，其试验的对象范围较广，例如，电力变压器、发电机、电压电流互感器以及高压交联动力电缆等，几乎涉及到了电力系统中的所有电器设备的高压试验。因为目前我国诸多电力设备安全事故皆是因绝缘故障引起的，由此，绝缘故障检测必然成为电力设备高压试验的工作重心。一般可将绝缘测试内容分为三个部分：①高压电力设备的出厂检测，在高压电力设备出厂前，制造商有必要对所生产的原材料进行严格检测，要保证产品的合格率，方可进行下一阶段的生产，否则一旦因产品不合格造成的人身生命财产损害，就要承担相应的法律责任。②电力设备因使用率较高，需要承担巨大的供电任务，必然会出现老化，检测人员需要对其进行定期检修，检修后对其进行必要的绝缘测试，确保正常使用，降低电力安全事故的发生率。③要以预防为主，检测为辅，有效降低安全事故的发生。其中电力系统高压试验可根据实验目的的不同分为型式试验、出厂试验、电力系统进行的交接试验、预防试验等，而在电力设备绝缘故障检测中，最常用到的就是绝缘性试验以及耐压性试验。

3谐振在高压试验中的应用

3.1电缆试验的应用

在电缆高压试验当中运用串联谐振装置，能够有效避免出现击穿绝缘体等问题。这主要是由于受到各种因素的干扰影响使得电缆内部比较容易集起空间电荷，由此使得电缆附件出现绝缘闪路的可能性变得比较高，而受此影响，局部电压将极有可能迅速增加，进而导致在电缆高压试验过程中出现击穿绝缘体的情况，严重影响电缆高压试验的正常进行。而在进行直流耐压试验的过程当中也常常会面临击穿电缆的问题，因此为有效解决这一问题可以选择使用串联谐振装置，根据相关实验要求需要将谐振频率控制在30Hz到300Hz之间，并且在高压的试验状态下，迅速完成绝缘弱点的判断。考虑到电阻率比较容易受到温度的影响，因此工作人员需要注重对温度进行有效控制，从而保障试验结果的精确性和有效性。

3.2交流耐压试验的应用

为了保障实际电网电压电流的稳定性，就需要确保发电机运行安全和持续性。我们可以通过交流耐压试验来检验发电机的定子绕组绝缘情况，从而设计发电机的运行方案。在交流耐压试验中，传统的试验方式由于无法调节好电压电流变动，极为容易造成试验设备的短路、甚至烧损铁芯等情况。如果采用串联谐振装置，直接在铁芯气隙的基础上进行电感变换，实现电压电流谐振，通过调整电压电流波形，可以很好地避免烧损发电机铁芯的情况。

3.3气体绝缘开关的应用

在实际的电力设备组装过程中，避免不了出现撞击、震动等意外操作，导致气体绝缘开关设备组件出现松动、位移等现象，从而导致设备无法正常运作。因此在安装之前，需要对气体绝缘开关设备组件是否存在电场结构异常变化问题进行详细的排查，以确保气体绝缘开关设备组件在实际运作过程中有着较高的安全保障。在实践过程中，将串联谐振装置直接串联到气体绝缘开关设备组件，进行交流耐压性和绝缘性等性能进行检查试验。

3.4GIS装备的应用

GIS装备也就是指气体绝缘的开关设备，主要是把试验合格产品运输到现场并且进行组装。但在运输一定元件与固件的时候，会由于振动、撞击而出现松动或者移位等问题，从而在一定程度上，不但降低运输率，还造成了一定的经济损失。但是，通过把串联谐振装置应用于GIS装备过程中，能够把电场结构中的异常有效的检测出来，并有效降低了事故的出现率。因此，要有效把串联谐振装置应用于GIS装备过程中，从而不断对现场进行耐压试验，避免了安全事故的出现。

3.5局部放电试验及电流谐振

变压器局部放电试验的电路为电流谐振电路。该试验是一种无损探伤绝缘特性试验，通过试验能够找出绝缘的薄弱环节，是绝缘试验最常见也最有效的方法。试验时高压绕组的绝缘水平位预加电压为720KV，折算至低压侧预加电压为130KV。在进行变压器容量计算时，需要把高压侧对地电容折算到低压侧，并将低压侧的对地电容计算在内。通过计算得出，低压对地电容量为25.033nF，低压侧对地总电容量为331nF。试验中的补偿电抗器采用4个1串共2串并联，电抗器支路总电感量为4.8H，通过计算得出，电源谐振频率为128Hz；高压侧入口等效容性无功消耗为2548KVar。试验过程中，为了保障无功消耗和补偿达到平衡，电抗器补偿的武功量应≧Qc，所以通过计算本次试验的的电抗器无功补偿量应该为425KVar和850KVar。试验中并联补偿电抗器的额定功率都是800KVar,所有电抗器能够提供最大无功量3200KVar。其中A电抗器的补偿量稍高，实际测的补偿电流为22A，与实际情况相吻合。

4高压试验过程中使用装置需注意的事项

谐振设备是需通过一定高压试验进行的，所以，要有相关专业人员进行高压的实验，并在进行高压实验正式实施以前，充分掌握相关的使用说明，并进行反复多次实验后，方可正式实施，在通常状态下，要两人以上进行实际操作，而在高压实验进行过程中，要严格按照相关安全规范来进行，另外，也要严格遵守国家标准进行操作，进而大大保证了高压实验过程中的整体正确性以及安全性，在进行高压试验过程中使用串联谐振试验装置，不要接错连接线，尤其是不能接错接地线，否则，便会出现设备的损坏。在串联谐振试验装置进行高压试验的过程中，大部分输出的是高电压，还会有超高压，因此，要可靠接地，需要时要注意保持一定的安全距离。串联谐振试验装置使用的就是被测试的设备与谐振电抗器形成了高压。在现场进行测试时，如果所安装设备过程中不能按照实际标准形成高压时，则要对其原因进行分析，并查看回路是否连通。

5结束语

总之，在电力高压试验当中运用谐振装置，不仅能够有效改善电压波形，同时对于降低电力系统与电力设备的故障率，促进电力高压试验的正常进行有着积极作用。因此在电力高压试验当中，谐振装置也开始得到广泛使用，其应用价值也正在得到人们的广泛认可。在我国科学技术的进一步发展之下，相信谐振装置也将得到进一步的完善，其性能与质量也将得到进一步优化，从而可以更好地运用在电力高压试验当中。

参考文献

[1]丁书国,王海军.串联谐振在高压电气设备试验的应用研究[J].通讯世界,2016,No.28603:151-152.

[2]赵金明,段肖华.变频串联谐振技术在高压电缆交接试验中的应用[J].电网与清洁能源,2012,v.28;No.15304:23-25.

[3]韩思玮.串联谐振装置在电力高压试验中的运用[J].黑龙江科技信息,2016,32:29.

[4]涂婷.探析电缆高压试验中变频串联谐振技术的应用[J].质量探索,2016,v.13;No.14006:101-102.