摘要：随着我国社会经济结构优化，第二三产业不断升级，对电力及其安全保障产生前所未有的需求和要求，进一步促进了我国电力事业向前发展。在顺应经济发展的方向，串联装置因其容量大、体积小、操作简易等优势在电力高压试验中取得了广泛的应用。
关键词：串联谐振；电力高压试验；电力系统
引言
电力系统高压试验是常用的一种对于电器设备绝缘性进行检测的方法。而电力设备的高低在很大程度上对于电力运行可靠性与稳定性产生直接的影响。伴随着科技的进步及电力系统的不断发展，传统的高压试验方法已远远无法满足现代电力的需求。因此，我们要对串联谐振装置在电力高压试验中的应用进行深入的研究，进而提升了电力高压试验的可行性，以此来提升电力系统运行稳定性与可靠性。
1串联谐振装置工作原理
在电力高压试验中，串联谐振装置主要包括电抗器、电容器、分压器、调频电源和励磁变压器等五大组成部分（图1）。由图2串联谐振装置结构示意图显示，主交流电送入变频电源，经整流转换为幅值恒定的直流电压，直流电压经变频电源逆变器调制变为频率脉宽（或称占空比）可调的方波，整个控制过程由计算机完成。方波电压经滤波环节等处理后由变频电源的变频输出口输出，输出电压经电缆送励磁变压器T的低压侧，经励磁变压器T升压后送由高压电抗器L、负载CX和分压器（C1、C2）构成的串联谐振回路，谐振频率由电抗器电感及负载CX和分压器的电容共同决定。通过调节变频电源输出频率使串联谐振回路发生串联谐振，在回路谐振的条件下再调节变频电源输出电压使试品电压到达试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。具体而言，电抗器是用于同试品电容进行谐振，以获得高电压或大电流。电容器是为了在进行容量较小的试品试验时，把频率控制在一定的范围内。分压器是高电压测试器件，它由高压臂C1和低压臂C2组成，C1和C2采用同种材料制成，受温度影响较小，测量信号从低压臂C2上引出，作为高电压测量和保护信号。调频电源是由变频控制器、滤波器和峰值电压表组成，主要作用是把正弦交流电转变成为幅值和频率可调的类正弦波，为整套设备提供能量。励磁变压器的作用是将变频电源的输出电压升到合适的试验电压，满足电抗器、负载在一定品质因数下的电压要求（见图1-2）。
电力高压试验中的串联谐振装置，有效地将电抗器和电压分压器结合在一起，形成串联谐振为电器设备直接提供高压电，形成向高压试验设备提供电压电流的目的，通过测试直接可以精准地科学地判定电器设备和电气系统的安全绝缘性。从电磁场的角度来说，串联谐振装置感抗和电力高压试验设备感抗如一致的情况，电力高压试验设备形成的电容能量就能够同电流形成的磁场能量形成很好的互补关系，从而最大程度上降低了电力高压试验中出现额外电力损失，进一步确保电压高压试验的测试精确性和有效性。
2串联谐振装置在电力高压试验中的优势
串联谐振装置在电力高压试验中的优势可归纳为：重量轻体积小、操作简易、可调节电压电流、有效排查故障等四大基本特点。与其他实验装置不一样，串联谐振装置整个设备系统重量较轻、体积较小，便于携带和人工直接操作，更重要的是由于这个特性可减少整个试验过程所需要的能量消耗，提高电力高压试验的效率和可适用性，有利于串联谐振装置在电力高压试验中的进一步推广。操作简易，主要体现在正弦波形的呈现和改善上。目前，绝大多数串联谐振装置使用了谐振式电流滤波电路，实际操作人员就可以根据实际需求选择有效的正弦波形，从而有效地输出电力高压试验设备所需的电压，从而最大程度上避免了谐振高压电击穿试验设备等事故发生，确保电力高压试验正常有效地进行，进而确保了串联谐振装置在电力高压试验中的实践保障。可调节电压电流，是串联谐振装置由于其他传统方式的特性，便于实际操作和安全保障。
3串联谐振装置在电力高压试验中的应用分析
3.1电缆试验的应用
把串联谐振装置应用在电缆试验过程中，主要是由于温度对于电阻率影响比较明显。所以，在应用串联谐振装置进行电缆试验的时候，必须要对温度进行合理控制，从而大大降低了试验的可行性。在电缆的内部，直流电压会受到很多因素的影响，如空间电荷等现象，从而导致了电缆附件绝缘闪路现象的出现，进而造成了局部电压的增强，从而导致了在进行试验时绝缘体极易被击穿，进而为试验安全性能带来了严重的威胁。另外，由于进行一定直流耐压试验的时候，极易出现电缆被击穿现象，从而就会损坏了正常电缆的运行。而把串联谐振装置应用于电缆试验过程中，便可以有效避免了此类现象的出现。另外，由于串联谐振装置有其体积小、灵活性强的特点，因此，在电缆试验中得到了越来越广泛的应用。
3.2交流耐压试验
为了保障实际电网电压电流的稳定性，就需要确保发电机运行安全和持续性。我们可以通过交流耐压试验来检验发电机的定子绕组绝缘情况，从而设计发电机的运行方案。在交流耐压试验中，传统的试验方式由于无法调节好电压电流变动，极为容易造成试验设备的短路、甚至烧损铁芯等情况。如果采用串联谐振装置，直接在铁芯气隙的基础上进行电感变换，实现电压电流谐振，通过调整电压电流波形，可以很好地避免烧损发电机铁芯的情况。
3.3气体绝缘开关
在实际的电力设备组装过程中，避免不了出现撞击、震动等意外操作，导致气体绝缘开关设备组件出现松动、位移等现象，从而导致设备无法正常运作。因此在安装之前，需要对气体绝缘开关设备组件是否存在电场结构异常变化问题进行详细的排查，以确保气体绝缘开关设备组件在实际运作过程中有着较高的安全保障。在实践过程中，将串联谐振装置直接串联到气体绝缘开关设备组件，进行交流耐压性和绝缘性等性能进行检查试验。
结语
串联谐振试验装置以其体积小，分量轻、适应能力强、安全性能高等特点被广泛应用与电力电网系统高压试验中，并且能够在任何环境中完成试验工作，迅速找出电力设备的绝缘弱点，不仅对自身的危害影响较小，还有效降低对电力设备造成的损害，未来，串联谐振试验装置必然会长存于电力电网发展的道路上，为电力电网系统中的更多领域提供更为优质的交流耐压试验。
参考文献：
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论文作者:李博,张小娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：谐振论文; 电压论文; 高压论文; 装置论文; 电力论文; 电流论文; 电缆论文; 《基层建设》2018年第6期论文;