電纜串聯(lián)諧振耐壓設備

 生產(chǎn)的電纜串聯(lián)諧振也叫電纜耐壓測試儀、電纜耐壓設備主要適用范圍 滿(mǎn)足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長(cháng)度10km，電容≤3.7uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。 滿(mǎn)足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長(cháng)度4km，電容≤0.76uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。 滿(mǎn)足300mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長(cháng)度1km，電容≤0.139uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。 滿(mǎn)足120MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。 滿(mǎn)足110kV開(kāi)關(guān)，母線(xiàn)，GIS交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤265kV。

我公司電纜串聯(lián)諧振耐壓設備主要功能及其技術(shù)特點(diǎn)：

1、裝置具有過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、系統失諧（閃絡(luò )）等保護功能，過(guò)壓過(guò)流保護值可以根據用戶(hù)需要整定，試品閃絡(luò )時(shí)閃絡(luò )保護動(dòng)作并能記下閃絡(luò )電壓值，以供試驗分析。

2、整個(gè)裝置單件重量很輕，便于現場(chǎng)使用。

3、裝置具有三種工作模式：全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調諧手動(dòng)升壓模式；方便用戶(hù)根據現場(chǎng)情況靈活選擇，提高試驗速度。

4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便用戶(hù)識別和查找。

5、裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時(shí)液晶大屏幕顯示掃描曲線(xiàn)，方便使用者直觀(guān)了解是否找到諧振點(diǎn)。

6、采用DSP平臺技術(shù)，可根據用戶(hù)需要增減功能和升級，人機交換界面更為人性化。

7、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個(gè)系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

8、設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中，省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

9、有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

10、防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q，而用并聯(lián)諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂(yōu)患。

11、不會(huì )出現任何恢復過(guò)電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí)，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過(guò)程很長(cháng)，很容易在再次達到閃絡(luò )電壓前斷開(kāi)電源，這種電壓的恢復過(guò)程是一種能量積累的間歇振蕩過(guò)程，其過(guò)程長(cháng)，而且不會(huì )出現任何恢復過(guò)電壓。

電纜串聯(lián)諧振耐壓設備主要技術(shù)參數

1. 額定容量：108kVA

2. 額定電壓：27kV; 54kV；108kV

3. 額定電流：4A; 2A；1A

4. 測量精度：系統有效值1.5級

5. 工作頻率：30-300Hz

6. 裝置輸出波形：正弦波

7. 品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)

8. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%

9. 輸入電源：?jiǎn)蜗?20或三相380V電壓，頻率為50Hz

10. 工作時(shí)間：額定負載下允許連續60min；過(guò)壓1.1倍1分鐘

11. 溫 升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K

12. 保護功能：過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、系統失諧（閃絡(luò )）等保護功能

13. 環(huán)境溫度：－20℃-55℃

14. 相對濕度：≤90%RH

15. 海拔高度:≤3000米

裝置容量驗證

裝置容量定為108kVA，分四節電抗器，電抗器單節為27kVA/27kV/1A/110H，

驗證：1、10kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗，電容≤0.751uF, 試驗頻率30-300Hz,試驗電壓22kV, 試驗時(shí)間5min。

使用四節電抗器并聯(lián)，L=110/4=27.5H

試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√27.5×0.751×10-6)=35.02Hz

試驗電流：I=2πfCU試 =2π×35.02×0.751×10-6×22×103=3.64A

3、35kV/300mm2電纜0.8km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1556uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時(shí)間60min。

使用兩節電抗器串聯(lián)（互感系數1.15）兩組并聯(lián)，L=110×2×1.15/2=126.5H

試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√126.5×0.1556×10-6)=35.87Hz

試驗電流：I=2πfCU試 =2π×35.87×0.1556×10-6×52×103=1.82A

4、35kV/13500kVA主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓68kV,試驗時(shí)間1min。

使用四節電抗器串聯(lián)（互感系數1.25），L=110×4×1.25=550H

試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√550×0.02×10-6)=47.99Hz

試驗電流：I=2πfCU試 =2π×47.99×0.02×10-6×68×103=0.41A

串聯(lián)諧振的產(chǎn)生

諧振是由R、L、C元件組成的電路在一定條件下發(fā)生的一種特殊現象。首先，我們來(lái)分析R、L、C串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件和諧振時(shí)電路的特性。圖1所示R、L、C串聯(lián)電路，在正弦電壓U作用下，其復阻抗：

　　式中電抗X＝XL—Xc是角頻率ω的函數，X隨ω變化的情況如圖2所示。當ω從零開(kāi)始向∞變化時(shí)，X從﹣∞向﹢∞變化，在ω＜ω0時(shí)、X＜0，電路為容性；在ω＞ω0時(shí)，X＞0，電路為感性；在ω＝ω0時(shí)

此時(shí)電路阻抗Z(ω0)＝R為純電阻。電壓和電流同相，我們將電路此時(shí)的工作狀態(tài)稱(chēng)為諧振。由于這種諧振發(fā)生在R、L、C串聯(lián)電路中，所以又稱(chēng)為串聯(lián)諧振。式1就是串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件。由此式可求得諧振角頻率ω0如下：

諧振頻率為

由此可知，電纜耐壓設備電路的諧振頻率是由電路自身參數L、C決定的．與外部條件無(wú)關(guān)，故又稱(chēng)電路的固有頻率。當電源頻率一定時(shí)，可以調節電路參數L或C，使電路固有頻率與電源頻率一致而發(fā)生諧振；在電路參數一定時(shí)，可以改變電源頻率使之與電路固有頻率一致而發(fā)生諧振。