串聯諧振裝置在電力高壓試驗中的應用

(國網湖南省電力公司檢修公司 湖南 長沙 410000)

串聯諧振裝置在電力高壓試驗中的應用

黃劼怡

(國網湖南省電力公司檢修公司湖南長沙410000)

隨著我國電力領域的改革和發展，在保障電力系統安全穩定運行中，對電力的高壓試驗是極為重要的，確保其安全，就可以真正實現電力系統的良好運行。串聯諧振裝置在電力高壓試驗中的應用在很大程度上能夠有效的減輕現場的工作量，在檢測電氣設備的絕緣性方面也有很大的幫助，極大地提高了電力的使用效率。本文就串聯諧振裝置在電力高壓試驗中的應用進行了研究和分析，以期對未來的電力行業做出貢獻。

串聯諧振；電力高壓試驗；運用

一、引言

電力高壓試驗是電網企業、變電站中的電力系統對電氣設備絕緣狀態試驗的最直接有效的方式，甚至決定著電氣設備良性、安全運行的狀態。本文研究的串聯諧振裝置是一種新興的高壓試驗手段，存在很多的優勢條件，如占地面積小、份量輕等特點而得到廣泛的運用。串聯諧振裝置比較適用于較大容量、較高電壓的電容性試驗交接，同時可有效地防治電源容量不足的問題。

二、串聯諧振試驗裝置

(一)串聯諧振裝置結構在電力高壓試驗中的應用原理

串聯諧振裝置結構在電力高壓試驗運用中，必須要在一定電抗器電感、視頻電容，兩者相結合的應用下，才能最終完成串聯諧振的目標。主要的流程是：首先串聯諧振要先獲取被試驗品上面的高電壓電流；其次，將獲得的電壓和電流加在高壓試驗的設備上，使得串聯諧振裝置對電氣設備絕緣體可以做有效地檢測。隨著我國科技的快速進步發展，在串聯諧振裝置設計方面試現了很大程度的升級優化，當前的串聯諧振裝置已經實現了以調節電源頻道的方式，有效結合串聯諧振試驗裝備和被試品電容諧振，以此產生交流試驗電壓。下圖為串聯諧振工作原理示意圖。

(二)串聯諧振裝置優勢特點分析

1.串聯諧振裝置設備的重量輕且體積小。與傳統的串聯諧振裝置相比較，新興的串聯諧振裝置設計存在更多的優勢特征，包括重量更加輕便，體積更小等方面，所以在電力高壓試驗中更加方便，主要表現方式為在進行高壓電力系統試驗過程中，這一裝置僅僅需要提供在電力試驗過程中功能消耗的那一部分，有效地提高了電力系統試驗的可行性。

2.串聯諧振裝置可有效改善輸出的電壓波形。因當前的串聯諧振裝置運用的主要是諧振式電流濾波電路，所以可一定程度上對輸出電壓的波形進行改善，進而獲得能有效防止諧振電波傷害被試驗品的正弦波形。

3.串聯諧振裝置能有效的防止故障的發生。另一優勢特征在于，電力系統高壓試驗中串聯諧振裝置的運用，可以通過快速的找到相應的絕緣弱點，從而將較大的短路電流有效地防止在外，以免燒傷其他相對應的設備。基于這些因素，在電力系統的高壓試驗時，必須加強對串聯諧振裝置的運用力度，最大可能的防止發生故障。

三、串聯諧振裝置在電力高壓試驗中的具體應用

(一)電纜試驗中的運用

在電纜試驗中的運用，串聯諧振裝置的運用，其作用是可以很明顯的看出當前溫度對電阻率的影響。在試驗中，合理地控制好溫度，可以有效地避免在電纜試驗中有效性的降低。另外，電纜內部存在很多的問題，受很多因素的影響，諸如直流電壓，導致自身集起空間電荷等問題，最終出現電纜附件絕緣閃路的現象，使局部電壓不斷增強，絕緣體被擊穿或者燒傷，帶來安全隱患。再者，在進行直流耐壓試驗過程中，電纜被擊穿的現象也容易發生，影響到正常運行的電纜。為了能從根本解決掉這一問題，以及串聯諧振的裝置較強的靈活性和較小的體積等特征，必須合理的將串聯諧振的裝置運用到電纜的試驗當中去。下圖為在電纜耐壓試驗中的接線的分析示意圖，以便于試驗中串聯諧振裝置的運用。

(二)在GIS裝備中

將運輸至現場的試驗合格的產品進行一定的組裝時GIS裝備即氣體絕緣開關的設備的主要功能。由于運輸過程發生的撞擊以及震動可能讓元件和固件發生移位或者松動現象，就在一定程度上帶來一定的經濟損失以及降低了運輸效率。但是為了有效監測電場結構異常，我們可以在GIS裝備中運用串聯諧振裝置，從而讓事故的發生幾率明顯降低。因此，我們就可以在現場不斷地耐壓試驗中，有效地在GIS裝備中運用串聯諧振裝置，可以降低事故發生幾率。

(三)在發電機交流耐壓試驗中的應用

在發電機交流耐壓試驗中因發電機的體積比較大，在選擇使用較大容量的常規的試驗的設備過程中，當發電機定子繞組絕緣被燒傷或者擊穿時，很可能會出現短路電流等故障，進而出現各種問題。但如果在發電機交流耐壓試驗中運用串聯諧振裝置設備，那么不僅可以有效地通過鐵芯的氣隙使原有的電感發生改變，而且能夠由此形成工作的諧振，最終保護發電機的鐵芯不受到破壞。

(四)在氣體絕緣開關設備中的應用

進行單元式的調整試驗過程中，為了防止氣體絕緣開關設備的組件移位甚至松動，在運輸環節我們就要避免在設備運輸過程中發生任何撞擊或震動。我們需要對氣體絕緣開關進行現場耐壓試驗來解決其安全性問題。氣體絕緣開關設備主要有震蕩電壓、沖擊電壓、震蕩雷電沖擊電壓以及交流電壓這四種現場耐壓試驗，但是，交流耐壓試驗方式是最常見，也是使用最多的方式。

其可以就電極故障這些電場結構異常，快速的在氣體絕緣開關檢查中尋找出來。但是目前串聯諧振裝置的氣體絕緣開關設備是全世界范圍采用最多的交流耐壓試驗，主要原因是但在30～300Hz范圍內，工頻電壓試驗頻率和氣體絕緣試驗中電壓頻率基本相等。

四、結束語

高壓試驗是檢驗電氣設備絕緣性能的重要的手段，因串聯諧振試驗裝置有優于傳統裝置的優勢特征，包括靈活性能較強，體積較小，且相較于其它而言對被實驗設備的傷害性也更小的特點，將其廣泛地運用在電纜高壓試驗中，不僅能夠極大地提高電網系統中各個環節，而且可以確保各種設備的安全性能。因而，在一定領域及一定的程度上而言，串聯諧振試驗裝置的電力設備交流耐壓試驗工作在現階段已經被作為了未來行業發展的技術標桿。希望在未來的運用中，串聯諧振裝置能夠得到不斷地完善和發展，并且在實際的運用中能夠得到正確合理的操作，不斷地促進電力事業的進步發展。

[1]范磊,徐振磊.串聯諧振裝置在電力高壓試驗中的運用研究[J].低碳世界,2015(3):47-47,48.

黃劼怡(1971-)，男，電氣試驗技師，主要從事電氣試驗(高壓試驗)等工作。