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变频串联谐振技术在电力（lì）系统中的应用

返回打印来（lái）源：仪天（tiān）成（chéng）电力时间：2017/12/08 阅（yuè）读（dú）：次

       变（biàn）频谐振试验装置是利用无功（gōng）补偿原（yuán）理,在完成发电机、电缆以及GIS组合电器的（de）耐（nài）压试验是只需要较小（xiǎo）容量和较低电压（yā）的试验电源（yuán）就可以成功完成.同时,该试验装置还可用于变（biàn）压（yā）器（qì）、电流、电压互感器等的现场试验.这种（zhǒng）试验方法（fǎ）安全可（kě）靠,并（bìng）能有效地检出有绝缘缺陷的电气设备.
       1　变频谐振试验的原理
       变（biàn）频谐振试验的原理是利用组合设备的等效电容（róng）和已知电感量的高压（yā）电抗器构成串联回路,通过变频电源调节试（shì）验（yàn）电源（yuán）频率使电路达到串联谐振.这时,电容器和电抗器的无（wú）功功率平（píng）衡.
       2　变频（pín）谐（xié）振系统的组件
       2.1　控制系统
       控制系统是变频谐振系统的心脏模块,它包含了所有的电子及（jí）控制模块.所有（yǒu）的模块放（fàng）在一个控（kòng）制柜中,操作屏在控（kòng）制柜的上方,操作人员可以控制所（suǒ）有的功能、读取新（xīn）的测量值(电（diàn）压、频率、电流等)、观察系统（tǒng）的运行状态.三相桥（qiáo）式连接变频器的作用是（shì）将三相主（zhǔ）电源电压转换成为可调幅方波电压,通过主回路开关取得三相线电压传送到6脉冲转（zhuǎn）换器整流,然后提供给电容组（zǔ）.方波输出电压由转换桥（qiáo）以需要的输出频率产生,输出电压的有（yǒu）效值通过调整脉冲宽度实现无级可调.所有的控制信号由微处理器产生,系统产生一个预设频率,或者自动将输出频（pín）率调整到谐振频率.高压系统根据操作人员的设（shè）置自动进行调谐,控制升压、耐压时间和关机.还（hái）可以通过设备的RS232接口与外（wài）部计算机联接,从而控制整个系统进行自动测量.
       2.2　励磁变压（yā）器
       励磁变压器的作用是将控制单（dān）元的输出变成谐（xié）振回路的输入.其一次线圈和控制（zhì）单元相连（lián）,二次线（xiàn）圈则取决于高压回路的品质（zhì）因数的期望值.励磁变压器可以做在电（diàn）抗器的内部（bù）,或者做成独立单元.
       2.3　高压电抗器
       在谐振频率（lǜ）下,电抗器与负载将励磁方波电压变成理（lǐ）想正弦波.高压电抗器的参数选择（zé）必须充分（fèn）考虑到试品功率和频率范围.
       2.4　多级组合（hé）型（xíng）电抗器（qì）
单级电（diàn）抗器组合后可以满（mǎn）足（zú）回路的优配置,保证输出电压和频率范围,每级电抗器的（de）电（diàn）压等级可以单独确定.这种电抗器的优点是组合方（fāng）便、便于运输,缺点是运行工况时间短.箱式电抗器是专门为电缆现（xiàn）场试验（yàn）设计的,为油浸式,自然冷却（què）电抗器.可以采用电容式（shì）瓷套管输出（chū）,也可以采用（yòng）电缆终端式回充（chōng）SF6输出.输出的标准电（diàn）缆成为系统的基本负载（zǎi）,与待测电缆的终端头相连.
       2.5　电压测量系统、耦合电容器和基本负载
       电压测量系统包括一（yī）个分压器和一个峰值（zhí）电压表,电压表安装在控制柜中,电压值在操作（zuò）屏上显示（shì）.分压器也可以当作耦合（hé）电容器和基本（běn）负载使用.在多级组合电抗器中,分压器是独立单元,而在SF6绝缘（yuán）和箱型电（diàn）抗系统中,分压（yā）器已经安装到电抗器中（zhōng）.
       2.6　试验参数
       试验参数主要包括（kuò）:①试品的等效电容C:这个参数主要（yào）依靠经验（yàn）的积累,或通过生产厂家（jiā）获得;②试验用电抗器的电感量L:原（yuán）则是选择使谐（xié）振频率在30～300Hz;③回路的谐振频（pín）率f:根据f=1/(2πlc)计算;④试验电流I:根（gēn）据I=ωCU计算;⑤试验电压U:电压值的大小根据（jù）试验规程具体确定.
       3　变（biàn）频谐振系统的应用和优点
       3.1　应用
       变频（pín）谐振系统应用,具体情况如下:①新安变、龙古变、官田变GIS的耐压试验;②110kV新安（ān）变、七里变、丰城变、洛舍变、西山变、高林变、前（qián）村变、塘南变等多座（zuò）变电所主变的耐压试验;③织里变2公里长的（de）10kV电缆耐压试验;④塘桥变、长超变35kV电容器电（diàn）缆耐压试验;⑤横街变主变电缆共计12根一次完成;⑥青山变35kV压变耐（nài）压.
       3.2　优点
       大量的现场试验证明,变频串联谐振成套试验装置能够很好地满足现场试验高压系统的要求（qiú）,具有如下优点:
       (1)试验电源容量较小,减轻（qīng）了由于电源容量的不足对现场（chǎng）试验的制约;
       (2)试验装置体积（jī）小,电抗器采用多级或（huò）叠积式结构,便于运输和现场安装;
       (3)试验接线方便,操作简单,大大缩短了试验时间（jiān）;
       (4)安全可靠性高,变频装置（zhì）采用的IGBT及驱动回路输出波形失真度小,频（pín）率输出（chū）稳（wěn）定性好;
       (5)具有良好的IGBT、过电流、过电压以及放电保护功能,能够保护设备及（jí）人身安全.如（rú）在耐压（yā）过程中发生击穿时,由（yóu）于电路失去谐振条件,电源输出电流自动减（jiǎn）小,试（shì）品两端的电压骤然下降,不会产生过电压,放（fàng）电能量（liàng）小,因（yīn）此对试验装（zhuāng）置和试品不会造成较大危害（hài）;
       (6)试验的等效（xiào）性较好,采用接近（jìn）工频(30～300Hz)的交流电（diàn）压作为试验电源,无论是（shì）在（zài）等效性和一致性上都与（yǔ）50Hz/60Hz的工（gōng）频（pín）电源非常接近,从而保（bǎo）证了试验结果的真实性和可（kě）靠性.实践证明（míng）,使用变频（pín）串联谐振系统不（bú）仅节约了大量人力和物力,还减少了试验时间（jiān）及系统停电时间,提高了供（gòng）电可靠性,取得了较好的经济（jì）效益和社会效益.

       主题词：串联谐振试验装置（zhì）电力系（xì）统

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