變頻串聯(lián)諧振裝置對電纜耐壓試驗的操作接線介紹

        變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，使回路中的電抗器電感L和被測品電容C產(chǎn)生諧振，再通過調(diào)整勵磁的輸出電壓使諧振電壓達(dá)到期望的測試電壓。當(dāng)L、C、R串聯(lián)回路中的感抗與試品容抗相等時，感抗中的磁場能量與試品電容中的電場能量可以相互影響補償，試品所需的無功輸出功率全部由電抗器供給，電源系統(tǒng)只提供回路的有功損耗。此時，電源工作電壓與諧振回路通過電流同相位，電感上的電壓降與電容上的電壓降大小相等，相位相反。利用串聯(lián)諧振原理，在回路中產(chǎn)生高電壓，一般使用頻率為30~300Hz，從而滿足試驗要求，其主要由變頻源、勵磁變、電抗器、分壓器組成，現(xiàn)場主要是對電纜進(jìn)行交流耐壓試驗，下面來講解下使用變頻串聯(lián)諧振交流耐壓裝置對10kV電纜進(jìn)行耐壓試驗的操作方法。

1、準(zhǔn)備步驟

        首先按10kV電纜的長度和截面積計算出其電容量，以10kV電壓等級300平方1公里測試，其電容量為0.37uf，今天采用一套千旭電力135kVA/108kV變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置進(jìn)行對其耐壓，儀器通過對電抗器進(jìn)行兩節(jié)并聯(lián)進(jìn)行測試（本身有四節(jié)電抗器，電纜長度增加了可繼續(xù)并聯(lián)），下面是變頻串聯(lián)諧振的試驗接線：

        變頻電源通過三相電380V接入（如果是220V則容量會折扣），然后變頻電源通過兩根線接入勵磁變壓器，勵磁變壓器上有抽頭的設(shè)置，選擇合適的抽頭電壓，這里是10kV電纜耐壓，抽頭選擇1.5kV即可，變頻源和勵磁變可靠接地，勵磁變壓器的抽頭引出來的1.5KV的高壓線（配套專用的高壓線）接入電抗器下端，電抗器并聯(lián)一節(jié)電抗器，然后通過并聯(lián)的輸出的高壓線（懸空）接到分壓器上，同時該高壓并聯(lián)到被試品電纜上，這里以A相電纜耐壓為例，BC相及各相的鎧裝和屏蔽層可靠接地，電纜對端懸空，如下圖：

被試品接線圖

勵磁變壓器接線

電抗器接線圖（該圖為串聯(lián)）

        接線注意事項：接電源的時候要用萬用表測一下是否為380V，如果電源電壓過大容易燒變頻源，升壓結(jié)束后，雖說是交流的，該放電一定要放電，電抗器不要放在金屬導(dǎo)體上，耐壓過程中周圍不要有導(dǎo)體。

        接線完成后，查看對應(yīng)的電纜耐壓標(biāo)準(zhǔn)，以國標(biāo)GB50150-2016為準(zhǔn)，10kV電纜常規(guī)規(guī)格為8.7kV/10kV，這里8.7kV為電纜對地額定電壓，10kV為線電壓，交流耐壓應(yīng)以2U0，即為 8.7kV * 2 = 17.4kV，耐壓試驗15分鐘。

        所有事宜都準(zhǔn)備完畢后，開始下一個步驟。    

2、開始試驗

        儀器操作分為自動試驗和手動試驗，下面以兩種方法進(jìn)行操作演示

        首先打開變頻電源，點擊參數(shù)設(shè)置，開機起始頻率30赫茲，起始電壓20伏，終止頻率300赫茲，分壓器變比1000。第一階段電壓我們現(xiàn)在測試的是10kV的電纜，根據(jù)國標(biāo)規(guī)定設(shè)置到17.5kV。第一階段試驗時間，國標(biāo)規(guī)定是交接15分鐘，過壓保護(hù)17.4kV * 110% ≈ 20KV，我們設(shè)為20kV，其他設(shè)置不用設(shè)置，按默認(rèn)即可。

變頻源參數(shù)設(shè)置界面圖

2.1 自動試驗

        參數(shù)配置好后完成后點擊返回，點擊自動試驗，進(jìn)入自動測試界面，確保測試連接完好后點擊開始。這個時候頻率自動上升，可以看到右面的頭部已經(jīng)出現(xiàn)弧形，等到左邊顯示的這個頻率穩(wěn)定下來，表示正在精確查找諧振點。等到頻率數(shù)值不動，就說明諧振點找到了，顯示諧振點是179.3Hz，找到諧振點后電壓自動上升至目標(biāo)電壓，然后左邊測量頻率也穩(wěn)定下來，等到電壓達(dá)到設(shè)定值，這邊的耐壓時間就開始計時，等到了15分鐘計時結(jié)束后就會自動降壓停機。試驗完成后，點擊保存數(shù)據(jù)以及打印數(shù)據(jù)。

自動試驗界面圖

2.2 手動試驗

        同理參數(shù)配置好后，進(jìn)入手動試驗界面后，直接點擊開始試驗。現(xiàn)在開始手動找諧振點，左邊有升頻和減頻，右邊是步長大小的設(shè)置，先按升頻，把步長大小調(diào)大些，觀察右邊電壓波動，等到150hz的時候發(fā)現(xiàn)電壓快到頂點，然后再調(diào)整步長進(jìn)行精確調(diào)頻，當(dāng)頻率為179.4Hz，發(fā)現(xiàn)此時的電壓是諧振點電壓，然后我們開始升壓，點擊升壓，以5V的電壓步長進(jìn)行電壓粗調(diào)，接近目標(biāo)電壓的時候把步長調(diào)小一點再進(jìn)行微調(diào)試驗，電壓目標(biāo)電壓之后，我們停止升壓，然后點擊開始計時耐壓計時也是15分鐘等待即可，等到計時結(jié)束后，再手動點擊降壓停機，完成耐壓試驗。

手動試驗界面圖

        不論是自動試驗還是手動試驗完成后，首先點擊的就是降壓停機，打印數(shù)據(jù)。等帶電壓逐步恢復(fù)至0位，切斷電源然后使用放電裝置對電纜等進(jìn)行放電，這里要注意個人安全，都結(jié)束后完成試驗。

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