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电缆现场试验采用变频谐振耐压试验优势

  经过多年研究和探索,交流耐压试验已形成工频耐压试验、变频耐压试验、超低频耐压试验和振荡波耐压试验四个系列。

  工频耐压试验是指采用试验电压频率为49~61Hz的交流电源进行耐压试验,根据设备原理又分为直接工频和工频串联谐振(调感式串联谐振)两种主要方法。

  变频耐压试验是指利用能够产生可变频率20~300Hz的交流电压装置进行耐压试验,主要方法为变频串联谐振耐压试验法。

  超低频耐压试验是指输出频率为0.01~0.1Hz的交流耐压试验。振荡波耐压试验是指利用高压直流电源经谐振电抗器对试验回路缓慢充电,然后再将试验回路迅速接地,使电缆电容与谐振电抗器发生自由振荡的耐压试验。在上述交流耐压试验方法中,工频法与电缆实际运行环境无疑是最接近的,其等效系数为1,而振荡波试验的等效系数为1.27~1.58,超低频试验的等效系数为1.26~1.5,变频谐振试验的等效系数不到1.2。

变频串联谐振

  那么工频耐压试验是否就是最理想的呢?这还要比较试验设备的品质因数、单位容量等参数。品质因数是指无功功率绝对值与有功功率之比,直接工频、工频串联谐振和变频谐振的品质因数(Q)大约为5(最大)、30~60和40~120; 从试验设备容量看, 直接工频装置为15~20kg/kVA,工频串联谐振装置为3~10kg/kVA, 变频谐振装置为0.5~2kg/kVA。

  例如8.7/10kV、300mm2的XLPE电缆,假设采用17.4kV的试验电压,试验设备容量为51.29kVA/m,采用直接工频试验设备至少需要770kg/m,若用工频串联谐振试验设备起码也需要154kg/m,而变频谐振试验设备可能只需26kg/m。因此,电力电缆现场试验采用变频谐振耐压试验是最合适不过了。

  变频谐振试验装置以变频串联谐振耐压试验为例,试验装置由变频电源、励磁变压器、谐振电抗器、电容分压器和补偿电容几部分组成。目前,变频电源可自动调谐,当然也可以通过手动方式进行调谐。励磁变压器用于将变频电源与试验回路进行隔离,同时设法与被试电缆的功率与电压匹配,一般有多个绕组抽头以满足不同电压、容量的需求。电抗器有油式和干式之分,前者容量大;后者较轻便,但散热差一些。电容分压器用于测量被试电缆电压。补偿电容用于补偿短距离、等效容量小的电缆容量,一般并联于试验回路中。

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