串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000)

串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用

黃劼怡

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司湖南長(zhǎng)沙410000)

隨著我國(guó)電力領(lǐng)域的改革和發(fā)展，在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中，對(duì)電力的高壓試驗(yàn)是極為重要的，確保其安全，就可以真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行。串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用在很大程度上能夠有效的減輕現(xiàn)場(chǎng)的工作量，在檢測(cè)電氣設(shè)備的絕緣性方面也有很大的幫助，極大地提高了電力的使用效率。本文就串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究和分析，以期對(duì)未來的電力行業(yè)做出貢獻(xiàn)。

串聯(lián)諧振；電力高壓試驗(yàn)；運(yùn)用

一、引言

電力高壓試驗(yàn)是電網(wǎng)企業(yè)、變電站中的電力系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)試驗(yàn)的最直接有效的方式，甚至決定著電氣設(shè)備良性、安全運(yùn)行的狀態(tài)。本文研究的串聯(lián)諧振裝置是一種新興的高壓試驗(yàn)手段，存在很多的優(yōu)勢(shì)條件，如占地面積小、份量輕等特點(diǎn)而得到廣泛的運(yùn)用。串聯(lián)諧振裝置比較適用于較大容量、較高電壓的電容性試驗(yàn)交接，同時(shí)可有效地防治電源容量不足的問題。

二、串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置

(一)串聯(lián)諧振裝置結(jié)構(gòu)在電力高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用原理

串聯(lián)諧振裝置結(jié)構(gòu)在電力高壓試驗(yàn)運(yùn)用中，必須要在一定電抗器電感、視頻電容，兩者相結(jié)合的應(yīng)用下，才能最終完成串聯(lián)諧振的目標(biāo)。主要的流程是：首先串聯(lián)諧振要先獲取被試驗(yàn)品上面的高電壓電流；其次，將獲得的電壓和電流加在高壓試驗(yàn)的設(shè)備上，使得串聯(lián)諧振裝置對(duì)電氣設(shè)備絕緣體可以做有效地檢測(cè)。隨著我國(guó)科技的快速進(jìn)步發(fā)展，在串聯(lián)諧振裝置設(shè)計(jì)方面試現(xiàn)了很大程度的升級(jí)優(yōu)化，當(dāng)前的串聯(lián)諧振裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以調(diào)節(jié)電源頻道的方式，有效結(jié)合串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝備和被試品電容諧振，以此產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓。下圖為串聯(lián)諧振工作原理示意圖。

(二)串聯(lián)諧振裝置優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)分析

1.串聯(lián)諧振裝置設(shè)備的重量輕且體積小。與傳統(tǒng)的串聯(lián)諧振裝置相比較，新興的串聯(lián)諧振裝置設(shè)計(jì)存在更多的優(yōu)勢(shì)特征，包括重量更加輕便，體積更小等方面，所以在電力高壓試驗(yàn)中更加方便，主要表現(xiàn)方式為在進(jìn)行高壓電力系統(tǒng)試驗(yàn)過程中，這一裝置僅僅需要提供在電力試驗(yàn)過程中功能消耗的那一部分，有效地提高了電力系統(tǒng)試驗(yàn)的可行性。

2.串聯(lián)諧振裝置可有效改善輸出的電壓波形。因當(dāng)前的串聯(lián)諧振裝置運(yùn)用的主要是諧振式電流濾波電路，所以可一定程度上對(duì)輸出電壓的波形進(jìn)行改善，進(jìn)而獲得能有效防止諧振電波傷害被試驗(yàn)品的正弦波形。

3.串聯(lián)諧振裝置能有效的防止故障的發(fā)生。另一優(yōu)勢(shì)特征在于，電力系統(tǒng)高壓試驗(yàn)中串聯(lián)諧振裝置的運(yùn)用，可以通過快速的找到相應(yīng)的絕緣弱點(diǎn)，從而將較大的短路電流有效地防止在外，以免燒傷其他相對(duì)應(yīng)的設(shè)備?；谶@些因素，在電力系統(tǒng)的高壓試驗(yàn)時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)串聯(lián)諧振裝置的運(yùn)用力度，最大可能的防止發(fā)生故障。

三、串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的具體應(yīng)用

(一)電纜試驗(yàn)中的運(yùn)用

在電纜試驗(yàn)中的運(yùn)用，串聯(lián)諧振裝置的運(yùn)用，其作用是可以很明顯的看出當(dāng)前溫度對(duì)電阻率的影響。在試驗(yàn)中，合理地控制好溫度，可以有效地避免在電纜試驗(yàn)中有效性的降低。另外，電纜內(nèi)部存在很多的問題，受很多因素的影響，諸如直流電壓，導(dǎo)致自身集起空間電荷等問題，最終出現(xiàn)電纜附件絕緣閃路的現(xiàn)象，使局部電壓不斷增強(qiáng)，絕緣體被擊穿或者燒傷，帶來安全隱患。再者，在進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)過程中，電纜被擊穿的現(xiàn)象也容易發(fā)生，影響到正常運(yùn)行的電纜。為了能從根本解決掉這一問題，以及串聯(lián)諧振的裝置較強(qiáng)的靈活性和較小的體積等特征，必須合理的將串聯(lián)諧振的裝置運(yùn)用到電纜的試驗(yàn)當(dāng)中去。下圖為在電纜耐壓試驗(yàn)中的接線的分析示意圖，以便于試驗(yàn)中串聯(lián)諧振裝置的運(yùn)用。

(二)在GIS裝備中

將運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)合格的產(chǎn)品進(jìn)行一定的組裝時(shí)GIS裝備即氣體絕緣開關(guān)的設(shè)備的主要功能。由于運(yùn)輸過程發(fā)生的撞擊以及震動(dòng)可能讓元件和固件發(fā)生移位或者松動(dòng)現(xiàn)象，就在一定程度上帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失以及降低了運(yùn)輸效率。但是為了有效監(jiān)測(cè)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)異常，我們可以在GIS裝備中運(yùn)用串聯(lián)諧振裝置，從而讓事故的發(fā)生幾率明顯降低。因此，我們就可以在現(xiàn)場(chǎng)不斷地耐壓試驗(yàn)中，有效地在GIS裝備中運(yùn)用串聯(lián)諧振裝置，可以降低事故發(fā)生幾率。

(三)在發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用

在發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)中因發(fā)電機(jī)的體積比較大，在選擇使用較大容量的常規(guī)的試驗(yàn)的設(shè)備過程中，當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣被燒傷或者擊穿時(shí)，很可能會(huì)出現(xiàn)短路電流等故障，進(jìn)而出現(xiàn)各種問題。但如果在發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)中運(yùn)用串聯(lián)諧振裝置設(shè)備，那么不僅可以有效地通過鐵芯的氣隙使原有的電感發(fā)生改變，而且能夠由此形成工作的諧振，最終保護(hù)發(fā)電機(jī)的鐵芯不受到破壞。

(四)在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備中的應(yīng)用

進(jìn)行單元式的調(diào)整試驗(yàn)過程中，為了防止氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的組件移位甚至松動(dòng)，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)我們就要避免在設(shè)備運(yùn)輸過程中發(fā)生任何撞擊或震動(dòng)。我們需要對(duì)氣體絕緣開關(guān)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)來解決其安全性問題。氣體絕緣開關(guān)設(shè)備主要有震蕩電壓、沖擊電壓、震蕩雷電沖擊電壓以及交流電壓這四種現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)，但是，交流耐壓試驗(yàn)方式是最常見，也是使用最多的方式。

其可以就電極故障這些電場(chǎng)結(jié)構(gòu)異常，快速的在氣體絕緣開關(guān)檢查中尋找出來。但是目前串聯(lián)諧振裝置的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備是全世界范圍采用最多的交流耐壓試驗(yàn)，主要原因是但在30～300Hz范圍內(nèi)，工頻電壓試驗(yàn)頻率和氣體絕緣試驗(yàn)中電壓頻率基本相等。

四、結(jié)束語(yǔ)

高壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣性能的重要的手段，因串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置有優(yōu)于傳統(tǒng)裝置的優(yōu)勢(shì)特征，包括靈活性能較強(qiáng)，體積較小，且相較于其它而言對(duì)被實(shí)驗(yàn)設(shè)備的傷害性也更小的特點(diǎn)，將其廣泛地運(yùn)用在電纜高壓試驗(yàn)中，不僅能夠極大地提高電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)，而且可以確保各種設(shè)備的安全性能。因而，在一定領(lǐng)域及一定的程度上而言，串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的電力設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)工作在現(xiàn)階段已經(jīng)被作為了未來行業(yè)發(fā)展的技術(shù)標(biāo)桿。希望在未來的運(yùn)用中，串聯(lián)諧振裝置能夠得到不斷地完善和發(fā)展，并且在實(shí)際的運(yùn)用中能夠得到正確合理的操作，不斷地促進(jìn)電力事業(yè)的進(jìn)步發(fā)展。

[1]范磊,徐振磊.串聯(lián)諧振裝置在電力高壓試驗(yàn)中的運(yùn)用研究[J].低碳世界,2015(3):47-47,48.

黃劼怡(1971-)，男，電氣試驗(yàn)技師，主要從事電氣試驗(yàn)(高壓試驗(yàn))等工作。