熱門關(guān)鍵詞: 高壓開關(guān)動作特性測試儀 斷路器特性測試儀 變壓器綜合測試系統(tǒng) 承裝承試設(shè)備選型 高壓開關(guān)測試儀 變壓器綜合測試 串聯(lián)諧振
交流耐壓試驗(yàn)是對電氣設(shè)備絕緣外加交流試驗(yàn)電壓,該試驗(yàn)電壓比設(shè)備的額定工作電壓要高,并持續(xù)一定的時間(一般為1min)。交流耐壓試驗(yàn)是一種最符合電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行條件的試驗(yàn),是避免發(fā)生絕緣事故的一項(xiàng)重要的手段。因此,交流耐壓試驗(yàn)是各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)中具有決定性意義的試驗(yàn)。
但是,交流耐壓試驗(yàn)也有缺點(diǎn),它是一種破壞性的試驗(yàn);同時,在試驗(yàn)電壓下會引起絕緣內(nèi)部的累積效應(yīng)。因此,對試驗(yàn)電壓值的選擇是十分慎重的,對于同一設(shè)備的新舊程度和不同的設(shè)備所取的數(shù)值是不同的,在我國《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中已作了有關(guān)的規(guī)定。
一、交流耐壓試驗(yàn)接線原理
交流耐壓試驗(yàn)的接線,應(yīng)按被試品的要求(電壓、容量)和現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備條件來決定。通常試驗(yàn)時采用是高壓成套設(shè)備(包括高壓試驗(yàn)變壓器及試驗(yàn)變壓器控制箱/臺)。圖1-1中給出交流工頻耐壓試驗(yàn)的接線圖。
在圖中接于測量線圈P1、P2的電壓表屬于低壓側(cè)測量,可以通過變比換算到高壓側(cè)。而接于C1和C2之間電壓表屬于高壓側(cè)測量,這是現(xiàn)場常用的方法,它可以避免由于容性電流而使被試設(shè)備端電壓升高所帶來的影響。
我國的試驗(yàn)變壓器有各種電壓和容量等級,各單位在購置試驗(yàn)變壓器時應(yīng)對本單位的電氣設(shè)備在實(shí)驗(yàn)電壓下的充電進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)充電電流小于試驗(yàn)變壓器的額定輸出電流的原則來選擇試驗(yàn)變壓器的容量。而充電電流可以用被試物的電容 來估算(I沖=U試驗(yàn)電壓ωCX),CX可用西林電橋來測定。
二、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振及串并聯(lián)諧振的試驗(yàn)方法
對于大型發(fā)電機(jī)組、變壓器、GIS、交聯(lián)電纜等大容量較大的試品的交流耐壓試驗(yàn),需要大容量的試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器以及電源。現(xiàn)場往往難以辦到,即使有試驗(yàn)設(shè)備,也需動用大型汽車、吊車等,費(fèi)力費(fèi)時。在此情況下,可根據(jù)具體情況分別采用串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振或串并聯(lián)諧振的方法來進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。串并聯(lián)諧振可通過調(diào)節(jié)電感來實(shí)現(xiàn),也可通過調(diào)節(jié)頻率或電容來實(shí)現(xiàn)。但該試驗(yàn)大多是針對現(xiàn)場大電容設(shè)備進(jìn)行的,因而電容是確定的,一般采用調(diào)感或調(diào)頻來進(jìn)行諧振補(bǔ)償。
1.串聯(lián)補(bǔ)償
當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓小于所需試驗(yàn)電壓,但電流額定量能滿足試品試驗(yàn)電流的情況下,可采用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行試驗(yàn)。
串聯(lián)補(bǔ)償?shù)慕泳€如圖1-2所示,其等效電路及向量圖如圖1-3所示。
補(bǔ)償電抗及試品電容組成串聯(lián)回路。當(dāng)采用可調(diào)式電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時,可調(diào)節(jié)XL,讓其值與XC值相等,此時回路發(fā)生串聯(lián)諧振,可在試品上產(chǎn)生十倍于試驗(yàn)變壓器輸出電壓的電壓,從而大大降低了試驗(yàn)變壓器的額定電壓和容量。
當(dāng)采用串聯(lián)補(bǔ)償時,雖然試驗(yàn)變壓器輸出電壓較低,但對電抗器卻要求有與試品相同的耐壓水平。另一方面,串聯(lián)補(bǔ)償時,當(dāng)回路達(dá)到XL=XC,并且回路電阻很小時,則可能在試品上出現(xiàn)危險(xiǎn)的過電壓,因此采用串聯(lián)補(bǔ)償,應(yīng)注意避免產(chǎn)生諧振,并且采用補(bǔ)償電抗器最好采用空心繞組的,因?yàn)橛需F心的電抗器容易造成非線性的諧振。
當(dāng)試品電壓較高時,可采用多個分離電抗器疊加形成補(bǔ)償電抗,當(dāng)采用補(bǔ)償電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時,補(bǔ)償電抗器的調(diào)節(jié)可通過多臺小電抗的串聯(lián)、并聯(lián)及改變分接頭位置來實(shí)現(xiàn)。
利用串聯(lián)諧振做耐壓試驗(yàn)有兩個優(yōu)點(diǎn):①若被試品擊穿,則諧振終止,高壓消失;②擊穿后電流下降,不致于造成被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)大。
2.并聯(lián)諧振(電流諧振)法
當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓能滿足試驗(yàn)電壓的要求,但電流達(dá)不到被試品所需的試驗(yàn)電流時,可采用并聯(lián)諧振對電流加以補(bǔ)償,以解決容量不足的問題。
其接線圖如圖1-4示,并聯(lián)回路兩支路的感抗和容抗分別為XC和XL,當(dāng)XC=XL時,回路產(chǎn)生諧振。這時雖然兩個支路的電流都很大,但回路的總電流I≈0,XC上的電壓等于電源電壓。當(dāng)采用可調(diào)式電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時,調(diào)節(jié)補(bǔ)償電抗,使補(bǔ)償電流與試驗(yàn)電流相等,就可使變壓器的輸出電流很小。
3.串并聯(lián)諧振法
除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外,當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗(yàn)要求時,可同時運(yùn)用串、并聯(lián)諧振電路,通常成為串并聯(lián)補(bǔ)償法,其接線如圖1-6所示。對要求試驗(yàn)電壓高、電容量大的被試品,常采用此接線。
4.采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振和串并聯(lián)諧振法的注意事項(xiàng)
①電源電壓和頻率要求穩(wěn)定,應(yīng)避免用電阻器調(diào)壓;
②回路電阻R1要求足夠的熱容量,并保持穩(wěn)定;
③試驗(yàn)電壓直接在被試品兩端測量;
④電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強(qiáng)度的要求;
⑤對于并聯(lián)諧振法,當(dāng)被試品擊穿而諧振停止時,試驗(yàn)變壓器有過流的可能,因此,要求過流速斷保護(hù)能可靠動作;
⑥對于串聯(lián)諧振法,當(dāng)被試品擊穿時,回路中的電流減小電壓降低,所以,除了正常的過流保護(hù)外,還應(yīng)有欠壓保護(hù)措施。