电力电缆变频谐振试验技术.ppt

1、被试电缆已安装到位，达到验收条件。运行中电缆的预防性试验应把电缆与其它设备的连接解开。 2、交流耐压试验属于高压工作，要根据安全规程的有关规定做好安全准备工作。在试验地点周围要采取安全措施，防止与试验无关的人员靠近。 3、应逐相试验，非被试相应连同被试相屏蔽层一起接地。 4、电缆屏蔽层过电压保护器应短接，并使这一端电缆屏蔽或金属层临时接地。 5、根据试验电压调节过电压保护值。 6、根据试验电压和估算的输出电流，选择适当的电抗器，通常试验装置配有三个电抗器，可通过串联或并联来满足试验电压或试验容量的要求。 7、为交流耐压试验有较好的等效性，应尽量把谐振频率控制在40～60Hz，这可通过调节附加电容的电容量来实现。尤其是短电缆电容量小，所需的谐振频率高，甚至超过试验装置最高的谐振频率，使之无法调谐，这时必须附加并联电容。 8、试验接线完毕应经检查，确认无误，方可升压试验。 9、试验完毕应通过80kΩ限流电阻反复放电几次直至无火花，才允许直接接地。 10、不同厂家生产的试验装置操作步骤有所差别，具体操作步骤应按试验装置的使用说明书进行。 电缆交流耐压试验的缺点 ◆胶联电缆交流耐压，只要绝缘不发生闪络、击穿就判为合格，这样发现不了绝缘的发展性缺陷。开展电缆绝缘的变频介质损耗测量、开展离线或在线的局部放电试验、开展热成像测温或电缆温度的在线监测，应是今后监测电缆绝缘缺陷的发展方向。 思考题 有一“R-L-C”回路，已知R＝4400Ω，L＝400H,C＝0.084μF，试计算谐振频率f0和品质因数Q值。 思考题 思考一下：如何利用电缆串联谐振耐压试验现场的试验记录，计算试验的Q值？ 电力电缆变频谐振试验技术 饶 强 电缆线路的薄弱环节 终端 机械损伤 铅包腐蚀 过热老化 设计不良、制作工艺、材料不当在运行电压下受电场、热、化学的长期作用而逐渐发展，劣化直至暴露 中间接头 电缆本身 电缆竣工时应做交接试验 直流试验存在的问题 直流耐压试验存在的问题 试验等效性差 直流和交流下的电场分布不同 放电难以完全 会造成击穿的连锁反应 对水树枝的发展影响巨大 电缆变频串联谐振交流耐压试验原理接线 谐振是由R、L、C元件组成的电路在一定条件下 发生的一种特殊现象。 感抗：XL=2πf L 容抗：XC=1/2πfC 串联回路总阻抗： Z=√R2+(XL -XC)2 串联谐振的原理 串联谐振的原理 ◆谐振时电路的复阻抗呈现为一个纯电阻，而且阻抗为最小值。 串联谐振的原理 1、谐振时电路呈纯阻性。 2、电路Q值较高时，电感电压和电容电压的数值都将远大于外施电压的值，所以串联谐振又称电压谐振。 串联谐振的原理 工程上常用特性阻抗与电阻的比值来表征谐振电路的性能，并称此比值为串联电路的品质因数，用Q表示，即 Wc:试品电容所消耗的容量 P:电阻消耗的功率 电路中的电磁场总能量为: 发生串联谐振时: 即电路中的电磁场总能量为： 这就表明在试品电容上产生高压所需要的能量都由电感提供，而以往的电源既需要提供无功能量，又需要提供有功能量，因此串联谐振装置能够以相同的电源容量完成更大型设备的耐压试验。 串谐试验方式的优点 a.所需电源容量大大减小。 b.设备的重量和体积大大减少。 c.改善输出电压的波形。 d.防止大的短路电流烧伤故障点。 以同样容量和电压等级的设备为例： 1000kVA/500kV的试验变压器重量为40吨左右，同样的变频串联谐振系统的重量为2吨左右 以1000kVA/500kV为例： 采用变频串联谐振系统进行试验只需要20kVA左右的试验容量 谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。 绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。 变频电源 变频电源的主要作用是：为串联谐振成套试验系统的谐振回路提供幅值、频率可调节的电压，满足谐振回路的需要。 变频电源 警告！ 试验时，变频电源接地端子须可靠接地，以防试验员意外触电。 变频电源在使用时应注意防水、防灰尘侵入，显示屏应避免太阳直射。 变频电源应在通风的环境下使用。 变频电源输出不可接地、短接，否则可能会导致变频电源损坏 励磁变压器 a)既是励磁变压器，又是隔离变压器，其容量一般与变频电源相同 。 b)各绕组可串联也可并联，以满足不同电压等级、不同容量试品的试验要求。 警告： ◆标号最大的Xn端子须作接地端子，否则将导致励磁变压器损坏。 ◆试验中不用的高压绕组，应保障一端（An或Xn）与相邻的绕组连接，避免绕组电位悬浮。试验时，确保套管外表面干燥且无灰尘、污垢等。 ◆试验中不用的高压绕组不得短接，否则将导致