振蕩波無局放試驗電源技術(shù)原理與應(yīng)用研究

廖杰鴻，楊 芳，潘立豐，郭景宇

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清城供電局，廣東 清遠 511500）

1 振蕩波變頻串聯(lián)諧振原理

1.1 變頻串聯(lián)諧振接線原理

圖1 為變頻串聯(lián)諧振接線原理圖。

圖1 變頻串聯(lián)諧振接線原理圖

如圖1 所示，變頻電源輸出頻率可以變化的交流電壓，其中的諧振電抗器電阻值L 是固定不變的，在相應(yīng)的串聯(lián)回路中，如果變頻電源頻率不斷上升，相應(yīng)的諧振電抗器的感抗也會不斷上漲，這樣試品的容抗也會隨之變小，在頻率中的感抗以及容抗對等的情況下，就會出現(xiàn)串聯(lián)諧振，此時電感中的磁場能量和相應(yīng)試品電容中的電場能量能夠?qū)崿F(xiàn)互相補償，而相應(yīng)的電源只負責(zé)對于串聯(lián)回路中的有功損耗進行供應(yīng)和補償。

1.2 變頻電源滿足無局放要求的原理分析

在變頻電源的逆變電路中，多不會使用一般開關(guān)狀態(tài)的場效應(yīng)中工作的可控三極管，這是為了盡可能避免相關(guān)的導(dǎo)通以及截止時出現(xiàn)的干擾脈沖影響，這樣才能促使局部位置的放電測量工作有效開展。對此，嘗試使用在功率放大原理中應(yīng)用的大功率三極晶體管。這類晶體管能夠進行頻率調(diào)節(jié)，借助低頻正弦信號電壓來對大功率功放管實施有效控制，并采取串并聯(lián)方式來實現(xiàn)對于相應(yīng)電流正弦電壓的有效管控，最終滿足無局放的工作要求，也就是控制相應(yīng)的局放電量在10PC 范圍內(nèi)。但是其他高壓諧振電抗器、勵磁變壓器、中間變壓器、補償電抗器等設(shè)備需要根據(jù)具體的無局放規(guī)范和要求來生產(chǎn)，保證無局放試驗電源的工作效應(yīng)和質(zhì)量。

2 無局放試驗電源的應(yīng)用優(yōu)勢

就目前的無局放電源的應(yīng)用來看，這一電源設(shè)備自身的抗電場干擾能力比較強，即使是處于很強的電場干擾下，其具體的測量精度以及控制保護目標都能夠有效實現(xiàn)，其磁屏蔽效應(yīng)比較理想，且無局放實驗電源中的元件、引線使用的材料都是高導(dǎo)磁材料，不會產(chǎn)生空間輻射效應(yīng)。這一無局放試驗電源的優(yōu)勢性能主要包括如下10 點。

（1）電源使用的是線性功放電路，能夠?qū)崿F(xiàn)完整的正弦波的輸出目標，且具體的正弦波輸出中，產(chǎn)生的波形失真幅度不大。

（2）無局放試驗電源自身的電壓穩(wěn)定調(diào)節(jié)性能比較好。

（3）無局放試驗電源使用起來安全可靠，相應(yīng)裝置中還設(shè)計了很多的保護裝置，其中包含過電壓保護、過電流保護、放電擊穿保護、短路保護、功率曲線保護、開機零位保護等。要使任何一種保護作用實施，相應(yīng)的試驗電源設(shè)備就會對于試驗電壓進行輸出，確保相關(guān)主回路電源切斷，保證相關(guān)試驗人員以及試品等設(shè)備的安全性。

（4）無局放試驗電源使用光纖方式進行高壓測量信號接受模式，能夠?qū)崿F(xiàn)對于高壓以及低壓回路的有效隔離。

（5）無局放試驗電源包含手動控制和自動控制兩種控制方式，能夠滿足多種控制需要。

（6）無局放試驗電源設(shè)備自身的液晶顯示以及旋轉(zhuǎn)鼠標應(yīng)用能夠確保友好人機界面實現(xiàn)，滿足操作便利的需要，用起來比較簡單。

（7）振蕩波無局放試驗電源能夠?qū)崿F(xiàn)同步電壓、電流以及頻率顯示目標。

（8）振蕩波無局放試驗電源具有諧振耐壓試驗功能。

（9）振蕩波無局放試驗電源具有自動諧振頻率查找功能，可設(shè)置多段自動掃頻頻率段。

（10）無局放試驗電源自身體積小、重量輕、搬運靈活、非常適合現(xiàn)場使用。

3 振蕩波無局放試驗電源應(yīng)用和推廣

目前，振蕩波無局放試驗電源在電纜檢修中的應(yīng)用比較普遍。正是因為10 kV 及以上高壓電纜在電網(wǎng)中地位越來越重要，因此，除了日?？茖W(xué)運維，通過電纜試驗的手段來發(fā)現(xiàn)其細微隱患的必要性也日益重要。振蕩波試驗就是給電纜加上外接電源，相當于讓電纜“跑”和“做平板支撐”，在這一過程中檢查電纜是否存在缺陷。振蕩波測試在國外應(yīng)用較廣，實踐證明其缺陷發(fā)現(xiàn)率遠高于其他方法，而且對電纜本體缺陷和附件缺陷，如電纜終端頭、中間頭都有良好效果。針對輸電網(wǎng)實施“振蕩波局放試驗”與傳統(tǒng)的耐壓試驗相比，不僅對電纜主絕緣產(chǎn)生的危害降至最低，而且可以更為精確的直接定位隱蔽缺陷位置，從而讓電纜檢修人員一目了然，“對癥下藥”地開展消缺處理。

借助振蕩波無局放試驗電源技術(shù)原理開展的相關(guān)輸電網(wǎng)“振蕩波局放試驗”，能有效填補相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域空白。未來，這一技術(shù)將被用于電網(wǎng)新老設(shè)備檢修工作，為提升電網(wǎng)檢修維護效率發(fā)揮更大的貢獻。

用于電纜檢修中的振蕩波局放測試儀是振蕩波無局放電源技術(shù)原理的主要應(yīng)用設(shè)備，它可以通過在電纜上施加近似工頻的正弦波，以局部放電的形式激發(fā)出電纜潛在缺陷，及時檢查出即將發(fā)生故障的電纜。為了能讓相關(guān)電網(wǎng)工作人員迅速掌握設(shè)備使用方法，需要強化對于這一技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用指導(dǎo)和培訓(xùn)工作開展。以理論結(jié)合實際的方式進行，制定完善的培訓(xùn)方案，讓相關(guān)工作人員能夠?qū)W習(xí)振蕩波無局放測試儀的工作原理、使用方法、安全問題及相關(guān)注意事項，實施具體的測試儀的應(yīng)用實操工作。在局放校驗中，針對設(shè)備出現(xiàn)的波形抖動現(xiàn)象進行討論學(xué)習(xí)，明確相關(guān)測量儀器在局放校驗時，精度逐級增高，當達到一定精度時，將無法測出穩(wěn)定的波形，校驗到此就可以進行下一步，這是正常的。通過有效的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，讓相關(guān)電網(wǎng)工作人員能夠更好的把握電纜振動波局放測試儀的使用方法和波形分析，為下一步的電纜振蕩波測試工作的開展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

振蕩波無局放試驗電源的技術(shù)原理比較簡單，相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備應(yīng)用中的具體優(yōu)勢也比較突出，在相應(yīng)的振蕩波無局放試驗電源開發(fā)應(yīng)用中，能夠借助其技術(shù)原理和優(yōu)勢，完成比較高效的電網(wǎng)檢修工作，提升電網(wǎng)工作效率，提高電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定性和設(shè)備安全性等。要實現(xiàn)對于這一技術(shù)設(shè)備的有效應(yīng)用，在具體的應(yīng)用前，需要把握相關(guān)的技術(shù)原理，做好優(yōu)化分析和設(shè)計工作，確保相關(guān)振蕩波無局放試驗電源設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大的積極作用，促進電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性提升。