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高壓試驗中串聯諧振裝置的應用效果
日期：2025-12-06 20:06
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摘要：
高壓試驗是在電力系統中一種*直接、*嚴格且*有效的試驗電氣設備的絕緣好壞的方法。電氣設備絕緣的 好壞，關系到電氣設備是否能**運行。因此，在高壓試驗中，要保證電氣設備的**可靠性。目前，使用串聯 諧振裝置是高壓試驗的一種新的方法，并在國內得到廣泛應用。高壓試驗工作量大，而串聯諧振裝置是交流耐壓 裝置、適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，有效地解決了由于電源容量的不足，對現場實 驗的制約，且串聯諧振裝置體積小、重量輕、較容易現場搬運。適合各類高壓電纜和大型發電機組、電力變壓器 和 66K...
高壓試驗是在電力系統中一種*直接、*嚴格且*有效的試驗電氣設備的絕緣好壞的方法。電氣設備絕緣的 好壞，關系到電氣設備是否能**運行。因此，在高壓試驗中，要保證電氣設備的**可靠性。目前，使用串聯 諧振裝置是高壓試驗的一種新的方法，并在國內得到廣泛應用。高壓試驗工作量大，而串聯諧振裝置是交流耐壓 裝置、適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，有效地解決了由于電源容量的不足，對現場實 驗的制約，且串聯諧振裝置體積小、重量輕、較容易現場搬運。適合各類高壓電纜和大型發電機組、電力變壓器 和 66KV、110KV、220KV、500KV、GIS 交流耐壓試驗技術的要求。
串聯諧振裝置的基本概述
串聯諧振裝置的組成與原理設計
串聯諧振裝置主要組成部分有：變頻控制器、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器。串聯諧振裝置運用串聯諧 振原理，利用電抗器的電感和試品電容實現串聯諧振，在被試品上獲得所需的高電壓大電流，將諧振的電壓加到 高壓試驗設備上。
串聯諧振裝置具有獨特的設計：采用了調節電源頻率的方式，使串聯諧振實驗裝備與被試品電容諧振產生交 流試驗電壓。此調頻諧振裝置能把電抗器采用多只分開設計，分為 n 節，既可滿足高電壓，小電流的電器設備 試驗要求，又能滿足像 10kv 電纜這樣的較低電壓等級的交流耐壓試驗要求，是高壓試驗的理想的耐壓裝備。
串聯諧振裝置在電力系統運用的優點
串聯諧振裝置與普通的大功率調壓裝置或大功率工頻試驗變壓器相比，其試驗設備重量更輕、體積更小，更 有利于現場試驗。在電力系統試驗中，串聯諧振電源只需要提供有功能消耗的部分，而試驗所需的電源功率只有 試驗電壓和容量的 1/Q，使得系統重量減輕和體積減小，一般為普通實驗裝置的 1/10-1/30。
諧振電源是諧振式電流濾波電路，能改善輸出的電壓波形。串聯諧振裝置設備試驗能改善輸出電壓的波形畸 變，獲得很好的正弦波形，有效的防止諧振電波尖峰對被試品的傷害和誤擊穿。
在串聯諧振裝置狀態，能有效的找到絕緣弱點，能防止大的短路電流**故障點。當被試品的絕緣弱點被擊 穿時，電路會立即失諧，試品承受的電流迅速下降為試驗電流的 1/Q，擊穿點的電流也迅速下降，大大降低了試 品的損害程度，防止大的短路電流**故障點的憂患。避免了采用普通變壓器設備做耐壓試驗時試品被擊穿后的 電流立即上升幾十倍造成的試品損壞。
串聯諧振裝置的注意事項和準則
諧振裝置產品大多是高壓試驗設備，必須由專業人員進行操作，高壓試驗。使用前應認真仔細閱讀設備使用 說明書，并進行反復操作訓練。
操作人員安排不應少于 2 人，并嚴格遵守本單位有關高壓試驗的**作業標準和規程，以確保試驗的正確 **。
各連接線要接對，尤其是接地線一定不能接錯，否則會損壞試驗裝置。
使用設備試驗時，要注意**距離，對試驗場地要劃分**區域，防止其他人靠近避免不必要的傷害。在輸 出高電壓或超高電壓時，必須要可靠并接地。
串聯諧振裝置試驗系統是利用諧振電抗器與被試品電容串聯諧振產生高電壓的。若試驗設備不能夠產生所需 高電壓時，試驗人員應該分析是現場什么破壞了串聯諧振條件，并查看回路是否接通等。
串聯諧振裝置試驗系統對電壓和電流有特定的要求，因此在選取替代品時不能采用只是容量相同的普通試驗 變壓器，一定要考慮電壓和電流是否適合。
保養維護設備時不能使用溶劑和研磨劑，可使用濕布和中性的清潔劑清潔。
串聯諧振裝置的應用效果
在氣體絕緣設備的應用效果
在工廠的整體組裝完成以后或分單元進行調整試驗合格氣體絕緣設備，繼續以分單元運輸的方式運至現場進 行安裝。氣體絕緣設備的**安裝運行是一個極大的威脅：在運輸的過程中，可能會因為撞擊、振動等因素出現 氣體絕緣設備的組裝元件或緊固件的松動、移位、磨損等現象；在安裝的過程中，可能會由于密封、聯結等工藝 處理不當導致一些明顯的缺陷，如電極的表層刮損、安裝錯位等；在安裝的現場中，可能會由于空氣中的懸浮塵 埃物、導電微粒雜質等微小物質的進入導致氣體絕緣設備難以正常運作。以往在試驗設備和其他條件的限制下， 氣體絕緣設備都沒有經過嚴格正規的現場耐壓試驗，由所引起的事故統計數據發現沒有進行耐壓試驗的絕緣設備 事故的發生率極高。為降低試驗設備發生的事故率，確保氣體絕緣設備**穩定的運行，氣體絕緣設備必須進行 現場耐壓試驗。
氣體絕緣設備的現場耐壓試驗方法主要有 3 種：一是交流電壓，二是振蕩操作沖擊電壓，三是振蕩雷電沖 擊電壓。其中*常見的方法是交流耐壓試驗，而目前由于條件限制現場一般只做交流耐壓試驗。現在，國內外大 多采用調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置進行 GIS 現場交流耐壓試驗。
在電纜試用中的應用效果
由于電網中電纜的大量使用，不可避免，會時常發生一些故障或事故，導致不**的隱患。為了保證電纜的 **運行，國家電網公司對電纜的交接做出了新的規定，用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗，避免直流試驗的累 積效應損傷電纜。國際大電網會議工作組的建議導則提出進行絕緣電纜的高壓試驗時運用諧振試驗系統，并在總 結報告中明確指出了三點：**，電阻率受溫度的影響比較大，而直流電場的強度是按電阻率分布的，終端頭外 部閃絡產生的行波可能會損壞電纜絕緣；**，在很高電壓下，直流耐壓試驗是難以檢測出相間的絕緣缺陷；第 三，在電纜內部，直流電壓極容易自身集起空間的電荷，導致電纜附件沿著絕緣閃絡，其過程中還會產生過電壓 ，增強局部電場形成絕緣弱點，在試驗過程中絕緣可能會被擊穿而導致電纜損壞或事故發生。通常交流電纜的試 驗電流大、電容量也大，而調頻式串聯諧振裝置靈活性強，易于現場操作，故電纜交流耐壓試驗多利用變頻串聯 諧振試驗設備，使交流耐壓試驗符合電纜的運行實際情況。
在發電機（電動機）交流耐壓試驗的應用效果
發電機的工頻耐壓時電容電流量、定子繞組對地電容量等相間電容量大，若采用普通常規的大容量試驗設備 ，設備本身比較笨重，在試驗中發電機定子繞組的絕緣被擊穿時故障點短路電流大，會導致鐵芯燒損，進而造成 很大的經濟損失。為滿足發電機交流耐壓試驗電壓頻率符合工頻耐壓電容電流量的要求，減少經濟上的損失，發 電機的試驗設備采用串聯諧振裝置來調節鐵芯氣隙以改變電感，從而達到工頻諧振的目的。
結束語
與傳統的實驗變壓器相比，串聯諧振裝置試驗設備的重量輕、體積小和所需要的電源容量低，在高壓試驗過 程中大大減輕了現場試驗的工作量；同時，串聯諧振裝置具有獨特的設計，組合方式靈活，對試品的破壞小，是 電力設備耐壓試驗工作時采取的一種可靠的方法，目前對變頻串聯諧振裝置使用的越來越廣泛。
