串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用分析

李鈺

摘要：在電力系統(tǒng)電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)中，主要采用高壓試驗(yàn)方法檢測電氣設(shè)備絕緣性能，及早發(fā)現(xiàn)絕緣損傷及絕緣薄弱點(diǎn)，從根本上降低電氣設(shè)備故障發(fā)生率，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用到高壓試驗(yàn)過程中，可切實(shí)擴(kuò)大電力高壓試驗(yàn)范圍，保障試驗(yàn)結(jié)果高效精準(zhǔn)，對實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：串聯(lián)諧振裝置;高壓試驗(yàn);應(yīng)用

1串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用原理及優(yōu)勢

1.1串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用原理

串聯(lián)諧振裝置由變頻電源、激勵(lì)變壓器、電抗器、分壓器和補(bǔ)償電容器組成。被試品的電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式;分壓器并聯(lián)在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作為過壓保護(hù)信號;調(diào)頻功率輸出經(jīng)激勵(lì)變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供串聯(lián)諧振的激勵(lì)功率;補(bǔ)償電容器通常適用于小容量的被試品環(huán)境。

串聯(lián)諧振裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振原理，利用勵(lì)磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，在頻率f=1/2π√LC時(shí)，回路中電感L和試品C發(fā)生串聯(lián)諧振，再在回路諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓達(dá)到試驗(yàn)值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在被試品CX上產(chǎn)生較高的試驗(yàn)電壓。

1.2串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的優(yōu)勢

第一，串聯(lián)諧振裝置體積小，安裝便捷，能夠更好應(yīng)用在不同環(huán)境下的高壓試驗(yàn)過程中，切實(shí)提升了電力高壓試驗(yàn)質(zhì)量效率。不僅如此，串聯(lián)諧振裝置可供最大限度滿足高壓試驗(yàn)開展期間的電力消耗要求，試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q，使高壓試驗(yàn)的可行性大幅度提升。

第二，電壓輸出波形穩(wěn)定。將串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用在電力高壓試驗(yàn)過程中，也能夠從根本上保障電力輸出波形的穩(wěn)定性，使輸出波形得到大幅度改善，防止串聯(lián)諧振裝置的電波對被試驗(yàn)品正常運(yùn)行狀態(tài)造成不利影響。由于串聯(lián)諧振裝置為諧振式濾波電路，能夠有效改善電源電壓波形畸變情況，獲得良好的正弦電壓波形，有效避免了諧波峰值對試品的誤擊穿。

第三，降低電力設(shè)備故障發(fā)生率。將串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用在電力高壓試驗(yàn)過程中，也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的絕緣缺陷，有效防止設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)絕緣擊穿，降低設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間的故障發(fā)生率，使電力系統(tǒng)在后期運(yùn)維及管理期間花費(fèi)的成本被控制在最低范圍之內(nèi)。不僅如此，在串聯(lián)諧振裝置提供的串聯(lián)諧振狀態(tài)下，被試驗(yàn)品絕緣薄弱點(diǎn)擊穿后，回路失諧，試驗(yàn)品承受的電壓被快速下降，流過擊穿點(diǎn)的電流也被控制在合理范圍之內(nèi)，切實(shí)降低了被試品受損傷程度，有效保障了電力高壓試驗(yàn)中的經(jīng)濟(jì)效益。

2串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的具體應(yīng)用

2.1在電纜高壓試驗(yàn)中的具體應(yīng)用

現(xiàn)階段電纜長度越長，故障發(fā)生率越高。為從根本上保障交流電纜在實(shí)際運(yùn)行期間的穩(wěn)定性，需要應(yīng)用串聯(lián)諧振裝置，開展更加精準(zhǔn)高效的電力高壓試驗(yàn)。具體來說，當(dāng)前電纜高壓試驗(yàn)多采用交流耐壓試驗(yàn)方式，實(shí)際試驗(yàn)過程中積累效應(yīng)被控制在合理范之內(nèi)。將串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用在電力電纜高壓試驗(yàn)中，有效解決了傳統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備的容量局限性，對線路較長、電容量較大的電力電纜有很好的適用性。

2.2在氣體絕緣開關(guān)高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)安裝期間，如電氣設(shè)備發(fā)生運(yùn)輸撞擊或震動，會導(dǎo)致內(nèi)部氣體絕緣開關(guān)設(shè)備組件受損，嚴(yán)重影響到設(shè)備后期運(yùn)行安全。因此為保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要事先做好氣體絕緣開關(guān)高壓試驗(yàn)工作。要求在高壓試驗(yàn)過程中配合使用串聯(lián)諧振裝置，及時(shí)檢測出存在于絕緣開關(guān)設(shè)備中的異常電場結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，使氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的故障問題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決。為從根本上提升串聯(lián)諧振裝置在氣體絕緣開關(guān)高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用有效性，還需要嚴(yán)格遵循電氣絕緣開關(guān)設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，確保試驗(yàn)電壓和頻率控制在合理范圍之內(nèi)，提升試驗(yàn)可行性。

2.3在發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用

通過將串聯(lián)諧振裝置高效應(yīng)用在發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)中，可保障試驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)，使發(fā)電機(jī)內(nèi)部不受損壞。具體來說，發(fā)電機(jī)均具有體積大、運(yùn)行所需電流電壓高等特征，如果發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子繞組絕緣性能下降，絕緣被擊穿，會導(dǎo)致嚴(yán)重短路故障問題出現(xiàn)，使發(fā)電機(jī)無法正常運(yùn)行。通過在發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)中引入串聯(lián)諧振裝置，實(shí)現(xiàn)營造工作諧振環(huán)境目標(biāo)，使發(fā)電機(jī)短路故障問題發(fā)生率被控制在最低范圍之內(nèi)。

3串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用注意事項(xiàng)

為確保串聯(lián)諧振裝置能夠在電力高壓試驗(yàn)中發(fā)揮出應(yīng)有的積極作用，需加強(qiáng)串聯(lián)諧振裝置管控力度，對電力高壓試驗(yàn)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化。

首先，注重培養(yǎng)電力高壓試驗(yàn)操作人員專業(yè)技能，增強(qiáng)人員職業(yè)素養(yǎng)，確保操作人員能夠熟練掌握高壓試驗(yàn)流程以及設(shè)備相關(guān)使用說明。

通常情況下，將串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用在電力高壓試驗(yàn)過程中、需要兩個(gè)以上操作人員配合進(jìn)行，在多次反復(fù)試驗(yàn)后，方可進(jìn)人后續(xù)安裝環(huán)節(jié)。

其次，開展電力高壓試驗(yàn)需嚴(yán)格遵循《電氣設(shè)備交接及預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》和《電力工作安全規(guī)程》的規(guī)定，確保試驗(yàn)環(huán)節(jié)全程可控，使高壓試驗(yàn)結(jié)果更加精準(zhǔn)。在將串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用在電力高壓試驗(yàn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循操作流程，不可出現(xiàn)接錯(cuò)線等問題。制定出嚴(yán)格的電力高壓試驗(yàn)管控機(jī)制，細(xì)化試驗(yàn)職責(zé)，確保在試驗(yàn)問題發(fā)生后，能夠第一時(shí)間找尋到責(zé)任人。加大違規(guī)試驗(yàn)行為懲戒力度，力爭在開展電力高壓試驗(yàn)過程中，營造出嚴(yán)肅認(rèn)真的工作氛圍。

再次，在將串聯(lián)諧振裝置應(yīng)用在電力高壓試驗(yàn)期間，輸出電壓較高，需要采用更加可靠的接地方式。要求試驗(yàn)人員與攜帶高電壓或超高電壓的設(shè)備保持安全距離。因串聯(lián)諧振裝置可以與被試設(shè)備及諧振電抗器形成高壓環(huán)境，故在開展高壓試驗(yàn)期間，需要對設(shè)備安裝環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格審查，如設(shè)備未按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)形成高電壓環(huán)境，應(yīng)對故障原因進(jìn)行細(xì)致分析，重點(diǎn)檢測設(shè)備回路是否處于連通狀態(tài)，使高壓試驗(yàn)結(jié)果更加精準(zhǔn)可靠，為制定出專項(xiàng)合理的高壓電氣設(shè)備故障運(yùn)維方案提供重要理論依據(jù)。同時(shí)，在利用串聯(lián)諧振裝置開展電力高壓試驗(yàn)過程中，需要針對電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行特征與需求，對電力高壓試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行不斷優(yōu)化，及時(shí)記錄下試驗(yàn)數(shù)據(jù)及流程，使高壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)全面可控。

最后，做好串聯(lián)諧振裝置日常維護(hù)與保養(yǎng)工作，定期用濕布或中性清潔劑擦拭裝置表面，防止表面灰塵進(jìn)人到設(shè)備內(nèi)部，放置在溫濕度適宜的試驗(yàn)設(shè)備室，避免對設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)造成嚴(yán)重不利影響。

結(jié)語

總而言之，串聯(lián)諧振裝置具備體積小、性能優(yōu)越等特征，能夠被有效應(yīng)用在多場合電力高壓試驗(yàn)環(huán)節(jié)，對保障電氣設(shè)備安全運(yùn)行意義深遠(yuǎn)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國串聯(lián)諧振裝置開發(fā)與推廣的時(shí)間較短，在投入電力高壓試驗(yàn)過程中依然存在較多不穩(wěn)定因素，因此需要電力企業(yè)結(jié)

合電力系統(tǒng)當(dāng)前發(fā)展趨勢，對串聯(lián)諧振裝置的內(nèi)部功能進(jìn)行不斷優(yōu)化。

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