電力電纜串聯(lián)諧振試驗解決方案

       為了保證電纜安全可靠運行，有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對電纜的各種試驗做了明確的規(guī)定。主要試驗項目包括：測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流、交流耐壓試驗。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進(jìn)行的，其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來國內(nèi)外的試驗和運行經(jīng)驗證明：直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。所以現(xiàn)在的國標(biāo)要求電力電纜要做交流耐壓試驗。               

       電力電纜在投運前按《GB 50150-2016電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行試驗。在試驗前要充分的了解電力電纜的型號、長度和等級，這樣才能初步估算電力電纜耐壓的頻率（注：L—電感，H；C—電力電纜電容量（見表2）和分壓器電容量）和電流 I = 2π f0 Cx U0 × 10 -6A（注：I—被試品電容電流，A ；f0—電源頻率， Hz；Cx—被試品電容量，μF；U0—試驗電壓有效值即試驗電壓，V）。才能確定需要多少節(jié)電抗及是否需要帶補(bǔ)償電容。因為我們電力電纜耐壓整套設(shè)備有10節(jié)電抗（每節(jié)電抗額定電壓27kV），1節(jié)補(bǔ)償電容，估算出來后，也方便我們更的完成工作任務(wù)。

       一般耐壓諧振的在回路頻率時，回路產(chǎn)生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統(tǒng)品質(zhì)因素，即電壓諧振倍數(shù)，一般為幾十到一百以上。先通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率使回路發(fā)生諧振，再在回路諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓達(dá)到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產(chǎn)生較高的試驗電壓。原理圖如下：                                 

圖一：10kV電力電纜耐壓并聯(lián)接法

圖二10kV電力電纜交流耐壓試驗接線圖

圖三：35kV電力電纜交流耐壓試驗接線圖             

       一般我們進(jìn)行電力電纜交流耐壓，開始是采取串聯(lián)諧振的方式進(jìn)行試驗。串聯(lián)諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品的電容實現(xiàn)串聯(lián)諧振。試驗工作過程是：根據(jù)前面粗略估算出的電流，當(dāng)電流大于電抗額定電流時，我們就需要采用并聯(lián)電抗，防止電抗器過負(fù)荷，長時間耐壓損壞電抗器。當(dāng)電流小于電抗額定電壓是，就不需要并聯(lián)電抗器。根據(jù)前面粗略估算的頻率，看是否需要補(bǔ)償電容。我們的變頻操作箱是有自動或手動尋找頻率，根據(jù)諧振時被試電纜上的電壓找到諧振點，然后觀察頻率是否與我們估算的是否一致再確定是否需要補(bǔ)償電容。確定好之后就可以開始試驗，試驗電壓及時間見表1。試驗結(jié)束之后要對電纜充分的放電。      

表1： 橡塑電纜20～300Hz交流耐壓試驗電壓和時間

表2：橡塑電纜每公里電容量