浅析串联谐振装置在电力高压试验中的运用论文_吕强,任毅,赵明,陈倩,周敬坤

浅析串联谐振装置在电力高压试验中的运用论文_吕强,任毅,赵明,陈倩,周敬坤

(国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆库尔勒 841000)

摘要:在电力系统当中经常会选择使用高压试验的方式对电气设备的安全绝缘性能进行有效检验,确保其能够完全符合相关标准要求从而可以投入到实际使用当中,以有效保障电力系统的安全稳定运行。而在此过程当中,串联谐振装置为电力高压试验的有效开展发挥着重要的帮助作用。

关键词:串联谐振;高压试验;运用

一、串联谐振装置及电力高压试验概述

1.1串联谐振装置概述

串联谐振装置主要是采用串联谐振的原理,进而通过一定的电抗器电感与视频电容的结合来有效的达到串联谐振的目的。此外,串联谐振主要是通过获得被试验品上的高电压电流,进而有效的将电压和电流加到高压的试验设备上,以此来有效的检测出电气设备的绝缘性。此外,随着科技的不断进步,现在的串联谐振装置在设计上主要采用了一定的调节电源频道的方式,进而有效的将串联谐振实验装备与被试品电容的谐振结合在一起,进而产生一定的交流试验电压。此外,串联谐振在设计中拥有可以多分支进行设计的特点,其不仅能够有效的满足高电压以及低电流电器设备的需求,而且还能在一定程度上有效的满足较低等级电压的试验需求。因此,串联谐振装置在电力高压的试验中得到了较为广泛的应用。

1.2电力高压试验

随着网络信息化与科学技术的快速发展,在影响着我们日常生活的同时,为电力系统中的电气设备也带来了一次次技术上的创新。通过把计算机技术与信号处理技术广泛的应用于高压电气试验中的诊断电气设备故障方面,不仅创新了实验方法,而且通过先进科学技术的运用,有效的提高了电力系统中电网运行的可靠稳定性。目前高压电气试验中的设备越来越呈现出体积小、结构精致、自动化高、抗干扰能力强的特点,同时高压电气试验的方法也在随着技术的发展不断更新。总之,目前在高压电气试验中运用了很多先进的科学技术,其中电力变压器故障专家诊断系统被称之为影响力最大且使用最广泛的一项技术。

1.3工作原理

串联谐振装置顾名思义使用的就是串联谐振的工作原理,在有机结合电抗器电感有机视频电容后,形成串联谐振并由此从试验品当中获取高电压电流,完成向高压试验设备中施加电压电流的目的,从而对电气设备及系统的安全绝缘性能进行科学、精确地判定。当串联谐振装置感抗同电力高压试验中相关设备感抗一致的情况下,电力高压试验设备当中形成的电容能量能够同电流感当中产生的磁场能量形成互补关系,而此举将使得电力高压试验中出现的额外损失能够降至最低,进而使得电力高压试验的精确性和有效性可以得到充分保障。

二、串联谐振装置运用在电力高压试验中的优势

2.1体积小重量轻

不同于其他的试验装置,串联谐振装置本身体积比较小、质量也相对较轻,因此其运用在电力高压试验中具有较强的便捷性和可操作性,工作人员只需要在运用串联谐振装置进行电力高压试验的过程中,利用装置提供的功能消耗即可有效完成全部电力高压试验,这对于电力高压试验效率的提升有着重要的帮助作用。

2.2改善电压波形

现阶段绝大多数的串联谐振选择使用谐振式电流滤波电路,此种电路能够使得工作人员在运用串联谐振装置进行电力高压试验的过程当中,可以有效获取正弦波形,进而实现对输出电压波形进行有效改善的重要目的。而串联谐振装置能够改善电压波形的重要优势,可以在很大程度上避免出现谐振电波击穿试验品的事故,确保电力高压试验的正常、有序进行。

2.3可降低故障率

在电力高压试验当中通过主动运用串联谐振装置,能够有效帮助工作人员第一时间发现其中存在的绝缘弱点,从而避免在电力高压试验当中出现大量短路电流烧损试验设备的问题出现。由此可以看出,将串联谐振装置运用与电力高压试验当中对于降低故障发生率,提升试验的可行性与有效性具有良好作用。

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三、串联谐振装置在电力高压试验中的运用

3.1在电缆高压试验中的应用

在城镇乡村建设过程中会使用到大量的电网电缆,而且其故障发生率也较高。所以为了确保交联电缆的长期稳定安全,我国电网企业也对电缆交接实现了具有预防性的新型试验,即交流耐压试验,它取代了传统直流耐压试验,大幅缩小了传统试验中由于累积效应长期以来对电缆的持久性损伤。在该试验中所采用的就是谐振试验系统,它的谐振频率范围大约在30~300Hz范围内,且在实际操作过程中具有3条试验标准。①试验中所涉及到的直流电场强度要按照电阻率的分布来实施,且电阻率会受到温度的影响而不断增大。在耐压试验中,要克服终端头外部闪络可能引起的行波绝缘损坏问题。②在试验中要首先在高电压状态下快速检出相间存在的绝缘弱点。③考虑到直流电压很容易在电缆内部形成比较集中的空间电荷,进而引发电缆中附件的绝缘闪络现象,所以要避免设备中局部电场的突然增强,避免绝缘弱点的暴露,导致最终形成绝缘击穿引发事故。要在电缆现场的交流耐压试验中选择变频谐振试验设备,从而为交流电力电缆的电容量降压,使交流电压与工频电压形成等效关系,并且考虑对耐压时间实施频率修正措施。

3.2在发电机交流耐压试验中的应用

当进行一定的交流耐压试验时,由于发电机体积较大,且运用常规的大容量的试验设备时,一旦发电机定子绕组绝缘被击穿时,易出现较大的故障短路电流,进而就会造成铁芯的损坏。而通过在发电机的交流耐压试验中,运用一定的串联谐振装置,可有效的借助铁芯的气隙来改变电感,进而达到工作的谐振,以此来有效的保护发电机中的铁芯不被损坏。

3.3在气体绝缘开关设备中的应用

在工厂内部组装设备后就要进行单元式的调整试验,如果在设备运输过程中发生任何撞击或震动都有可能导致气体绝缘开关设备的组件松动甚至移位。考虑到气体绝缘开关设备的安全性问题,所以需要对其进行现场耐压试验。气体绝缘开关设备的现场耐压试验主要有振荡操作冲击电压、交流电压以及振荡雷电冲击电压3种方法,一般情况采用最多的还是交流耐压试验方法。这种试验方法可以最快检查气体绝缘开关设备中存在异常的电场结构,比如电极故障等等。但由于在30~300Hz范围内,气体绝缘试验中电压频率与工频电压试验频率基本相等,所以,目前全世界范围内所采用最多的方法还是基于串联谐频装置的气体绝缘开关设备现场交流耐压试验。

结语

总而言之,随着科技的不断进步以及经济的快速发展,我国的电力事业也取得了较快的发展,对于电力的供应也提出了更高的要求。高压电气试验作为电力系统中的重要组成部分,为电力系统设备的安全运行提供了一份保障。而串联谐振装置具有一定的容量大、长度长等特点,因此其在电力高压试验中的运用可在一定程度上有效的减轻现场的工作量,进而有效的检测出电气设备的绝缘性,以此来不断的提高电力的使用效率,这也就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

参考文献

[1]黄新波,刘斌,张周熊,乔卫中,姬林垚.调频式串联谐振试验电源数字控制器设计[J].电力自动化设备,2016.

[2]姜杏辉,鲍清华,李炎炜.基于DDS的串联谐振高压试验系统设计与应用[J].信息化研究,2016.

作者简介

吕强(1978.05.26),性别:男;籍贯:库尔勒;民族:汉;学历:高中;职称:技师;职务:试验化验负责人;研究方向:电气试验,油务检测,带电检测;

任毅(1989.08.24),性别:男;籍贯:陕西;民族:回;学历:本科;职称:助理工程师;职务:技术员;研究方向:电气试验,油务检测,带电检测;

赵明(1977.12.07),性别:男;籍贯:河南商丘;民族:汉;学历:高中;职称:高级技师;职务:班长;研究方向:电气试验,油务检测,带电检测

陈倩(1992.06.11),性别:女;籍贯:甘肃和政;民族:汉;学历:本科、学士;职称:中级工;职务:试验化验助手;研究方向:电气试验,油务检测,带电检测

周敬坤(1992.05.23),性别:男;籍贯:陕西汉中;民族:满族;学历:本科、学士;职称:助理工程师;职务:试验化验工;研究方向:电气试验,油务检测,带电检测;

介绍:

论文作者:吕强,任毅,赵明,陈倩,周敬坤

论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/30

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