SFXZ電力電纜交流耐壓串聯(lián)諧振

一、產品概述

近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點認為XLPE 結構具有存儲積累單性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，緣中的實際電場強度可比電纜緣的工作電場強度11倍。交聯(lián)聚乙烯緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)生擊穿，也會引起緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態(tài)下電纜承受的過電壓，并的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發(fā)電機的交流耐壓實驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，通常情況下采用諧振的辦法進行試驗，但須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45-65Hz 的頻率范圍，但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。

青島四方泰合電氣設備有限公司所生產的SFXZ電力電纜交流耐壓串聯(lián)諧振主要用于10kV、35kV、110kV的交聯(lián)橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發(fā)電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節(jié)（30--300Hz）串聯(lián)諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大，采用傳統(tǒng)的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現(xiàn)場不易取得，因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量能顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯(lián)諧振設備（50Hz），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現(xiàn)在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數(shù)（Q 值），并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點。

1、SFXZ電力電纜交流耐壓串聯(lián)諧振在電力系統(tǒng)中應用的優(yōu)點：

（1）所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

（2）設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源試驗容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

（3）輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，的了諧波峰值對試品的誤擊穿。

（4）大的短路電流燒傷故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當試品的緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)。所以，串聯(lián)諧振能的找到緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

（5）不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。試品發(fā)生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。

2、SFXZ電力電纜交流耐壓串聯(lián)諧振主要功能及其技術特點：

（1）裝置具有過壓、過流、位啟動、系統(tǒng)失諧（閃落）等保護功能，過壓過流保護值可以根據(jù)用戶需要整定，試品閃落時閃落保護動作并能記下閃落電壓值，以供試驗分析。

（2）整個裝置單件重量很輕，大不過40kg，便于現(xiàn)場使用。

（3）SFXZ電力電纜交流耐壓串聯(lián)諧振裝置具有四種工作模式，方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，試驗速度。工作模式為：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式。

（4）能存儲及時打印和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字，方便的幫助用戶識別和查找。

（5）裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時彩色液晶大屏幕顯示掃描諧振、升壓、記時曲線方便使用者直觀了解是否找到諧振點。

（6）采用了DSP平臺技術，可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級，也使得人機交換界面更為人性化。

3、主要技術參數(shù)及選型

35kV及以下電纜耐壓裝置配置表：

110kV及以上電纜耐壓裝置配置表：