技術天地
電纜現場試驗采用變頻諧振耐壓試驗優勢
發布日期：2021-04-14 點擊：1217次
經過多年研究和探索，交流耐壓試驗已形成工頻耐壓試驗、變頻耐壓試驗、超低頻耐壓試驗和振蕩波耐壓試驗四個系列。
工頻耐壓試驗是指采用試驗電壓頻率為49~61Hz的交流電源進行耐壓試驗，根據設備原理又分為直接工頻和工頻串聯諧振(調感式串聯諧振)兩種主要方法。
變頻耐壓試驗是指利用能夠產生可變頻率20~300Hz的交流電壓裝置進行耐壓試驗，主要方法為變頻串聯諧振耐壓試驗法。
超低頻耐壓試驗是指輸出頻率為0.01~0.1Hz的交流耐壓試驗。振蕩波耐壓試驗是指利用高壓直流電源經諧振電抗器對試驗回路緩慢充電，然后再將試驗回路迅速接地，使電纜電容與諧振電抗器發生自由振蕩的耐壓試驗。在上述交流耐壓試驗方法中，工頻法與電纜實際運行環境無疑是最接近的，其等效系數為1，而振蕩波試驗的等效系數為1.27~1.58，超低頻試驗的等效系數為1.26~1.5，變頻諧振試驗的等效系數不到1.2。
那么工頻耐壓試驗是否就是最理想的呢?這還要比較試驗設備的品質因數、單位容量等參數。品質因數是指無功功率絕對值與有功功率之比，直接工頻、工頻串聯諧振和變頻諧振的品質因數(Q)大約為5(最大)、30~60和40~120; 從試驗設備容量看， 直接工頻裝置為15~20kg/kVA，工頻串聯諧振裝置為3~10kg/kVA， 變頻諧振裝置為0.5~2kg/kVA。
例如8.7/10kV、300mm2的XLPE電纜，假設采用17.4kV的試驗電壓，試驗設備容量為51.29kVA/m，采用直接工頻試驗設備至少需要770kg/m，若用工頻串聯諧振試驗設備起碼也需要154kg/m，而變頻諧振試驗設備可能只需26kg/m。因此，電力電纜現場試驗采用變頻諧振耐壓試驗是最合適不過了。
變頻諧振試驗裝置以變頻串聯諧振耐壓試驗為例，試驗裝置由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器和補償電容幾部分組成。目前，變頻電源可自動調諧，當然也可以通過手動方式進行調諧。勵磁變壓器用于將變頻電源與試驗回路進行隔離，同時設法與被試電纜的功率與電壓匹配，一般有多個繞組抽頭以滿足不同電壓、容量的需求。電抗器有油式和干式之分，前者容量大;后者較輕便，但散熱差一些。電容分壓器用于測量被試電纜電壓。補償電容用于補償短距離、等效容量小的電纜容量，一般并聯于試驗回路中。
