摘要：近年来，随着我国科学技术的不断发展，我国电力事业也获得了明显的成就。而串联谐振装置具有一定的容量大、长度长等特点，所以在电力高压试验的过程中运用，在一定程度上可以减轻现场的工作量，进而有效的检测出电气设备的绝缘性，以此不断提高电力的使用效率。本文就对串联谐振装置在电力高压实验中的应用措施进行深入探讨。
关键词：串联谐振；电力高压试验；运用
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，本文也将尝试通过分析研究串联谐振装置在电力高压试验中的有效运用，为电力高压试验以及电力系统的稳定运行提供必要帮助。
1、串联谐振试验装置内容概述
串联谐振装置是指采用串联谐振原理，利用一定的电抗器电感与电容相结合而构成串联谐振目的的装置，将电压和电流有效加载到高压试验设备上，用以检测出电气设备的绝缘性。随着现代化科学技术的不断发展，现如今的串联谐振装置将调节电源频率的方式引入到设计中，完美的将串联谐振试验设备与试验对象电容的谐振融合在一起，产生一定的交流试验电压，具有多分支进行的特点，不仅能够适应高电压与低电流电气设备的电压试验需求，还能满足更低级电压的试验需求，被广泛应用于电力高压试验中。串联谐振试验装置是一个由励磁变压装置、变频控制装置、电容分压装置及电抗装置四个部分构成，其在电力高压试验中的工作原理是通过利用一定的谐振电抗器容性与电感的结合，将其试验对象进行串联谐振，获取一定的高电压，从而检测出相关电气设备的绝缘性能，与此同时，当串联谐振装置中的感抗与试验设备中的容抗相一致时，电感中的磁场能量会与试验设备中的电容能量相互补充，弥补不足，大大减少试验中的电能损耗，有效提高电力系统高压试验的工作效率和质量。
由于串联谐振装置的设计比较独特，因此在电力系统高压试验的实际应用中，常会呈现出以下优势：①串联谐振装置的重量较轻、体积较小。相对于以往的大功率调压装置，串联谐振装置的重量更轻、体积更小，也正因如此，串联谐振装置更能有效适应不同的试验要求以及地理环境，并且在试验过程中对电量的需求相对较少，进而耗能较低，据有关数据显示，普通试验装置的耗能是串联谐振装置的十倍。②串联谐振装置可以大大改善输出电压的波形，由于现有的串联谐振装置采用的是谐振式电流滤波电路，所以对输出电压的波形起到一定的改善作用，以便获取更为适合的正弦波形，有利于降低谐振电波对试验对象的伤害。③串联谐振装置的安全性能较好，可以有效防止电力故障的发生。通常在电力高压试验中，串联谐振装置可以在短时间内找到绝缘弱点，减少较大的短路电流经过试验设备，从而降低对电器设备的损害。
2、串联谐振装置在电力高压试验中的具体应用
2.1串联谐振装置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。
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2.2串联谐振装置在气体绝缘开关中的应用
完成各电力设备组装工作后需要进行单元式调整试验，在运输电力设备的过程当中，一旦出现撞击、震动等情况，将极有可能影响气体绝缘开关设备组件，使其出现松动、位移等问题，因此需要工作人员通过进行耐压试验以有效保障气体绝缘开关具有较高的安全性能。在运用串联谐振装置进行试验之前，工作人员需要对试验电压频率进行有效确定，目前我国额定工频为50Hz，而在预防性的电力高压试验当中工频应当控制在45Hz到55Hz以内，而为有效运用串联谐振装置判断出试品的实际绝缘性能以及存在缺陷，可以在此基础上适当扩大频率范围。根据相关试验数据显示，当串联谐振装置的试验频率保持在35Hz到75Hz范围之内时，试验击穿电压均落具有95%左右的可置信度。因此在使用串联谐振装置进行电力高压试验时可以选择将试验电压频率范围设定为35Hz到75Hz。通过依照相关试验要求对现场进行安全防护布置，例如设置安全标志灯并对相关试验人员进行安全教育，之后需要检查串联谐振装置的试验接线，保障其完全符合试验要求。此时工作人员需要提前对串联谐振装置进行试验，在此过程中其可以选择设定368kV预试验电压对串联谐振试验装置进行一分钟左右的无负载试验，用以有效保障装置性能和质量能够符合试验要求。而后需要由工作人员对气体绝缘开关设备进行全方位地检查，保障电力变压器、避雷器能够与之保持一定的安全距离。之后工作人员则需要将气体绝缘开关的试验端连接串联谐振试验装置的高压输出，观察在整个实验过程中被检测的气体绝缘开关试验设备是否出现放电、闪络等现象，及其安全绝缘性能是否出现变化，如果其安全绝缘性能表现稳定并没有任何放电和闪络问题，则代表气体绝缘开关试验设备具有良好的使用性能，可以被运用到实际电力系统运行当中。但值得注意的是，在进行这一试验之前，工作人员有必要准确检测地电容，从而在此基础之上利用试验设备电容量，准确估算出其试验需要的电感、电流以及容量等，为有效提升估算的精确率和有效性，可以选择使用介损仪等专业仪器设备完成此项工作任务。
3、在电力高压试验过程中应该要注意的问题
由于电力高压试验所采用电压非常高，因此就会出现一些安全方面的问题。负责进行试验的操作人员一定要熟悉试验操作，并且在实际进行电力高压试验之前进行反复的模拟和实验。一般情况下，电力高压试验需要两个或者两个以上的人才能进行，在进行高压试验的时候，无论操作人员多么熟练，都需要严格按照国家的操作规范进行试验。切不可凭借自己的经验，或者是为了节省时间而省略一些必要的试验步骤，这样非常容易引起电力安全事故。由于采用的是高压电，一旦出现安全事故，非常容易产生威胁到人的生命安全。在另一方面需要注意的就是接线问题，由于试验设备接口比较多，所以需要连接的线路也非常的多，操作人员在连接线路时候应该要做到谨言慎行，仔细检查，防止接错线路，也不能错接地线。一旦接错线路非常容易出现设备的短路事故，过大的电流或烧坏电力设备和串联谐振装置。在接地线的过程中要注意的是保持一定的距离，我们知道试验过程所采用的电压是高压，超高压能够进行击穿空气进而使人体导电，所以一定要将安全问题放在第一位。在实际的实验过程中可能还会有一些其他的试验方面的问题，例如不能产生实验所需要的高电压等等，这种情况发生的时候，操作人员就需要按照操作要求和操作流程来一步步的检查实际试验步骤，看看是否电路出现断路情况，然后根据检查出现的问题采取具体的解决措施。
4、结语
总而言之，在电力高压试验当中运用串联谐振装置，不仅能够有效改善电压波形，同时对于降低电力系统与电力设备的故障率，促进电力高压试验的正常进行有着积极作用。因此在电力高压试验当中，串联谐振装置也开始得到广泛使用，其应用价值也正在得到人们的广泛认可。在我国科学技术的进一步发展之下，相信串联谐振装置也将得到进一步的完善，其性能与质量也将得到进一步优化，从而可以更好地运用在电力高压试验当中。
参考文献
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论文作者:张权,赵爽,姜海昱,吉炀,刘思源
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/7
标签：谐振论文; 装置论文; 高压论文; 电力论文; 电压论文; 耐压论文; 试验设备论文; 《电力设备》2019年第14期论文;