串聯(lián)諧振方案
串聯(lián)諧振原理電抗器局部放電試驗
發(fā)布日期：2019-06-03 點擊：6410次
高壓電抗器在高壓配電系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，常見的電抗器有兩種：串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。其中的串聯(lián)電抗器也可以稱作限流電抗器，主要是針對發(fā)生故障的系統(tǒng)進行限制電流作用的高壓電抗器。在高壓電抗器的運行過程中，常會出現(xiàn)一些像絕緣、漏磁和振動等問題而促使產(chǎn)生局部放電的問題，從而致使絕緣遭到破壞。所以，對于局部放電問題的試驗則變得十分的重要。但在進行局部放電試驗的過程中選擇試驗方式十分重要，普通的高壓試驗時因其設(shè)備的體積大、重量大等問題不常被使用，所以在進行局部放電試驗中，串聯(lián)諧振試驗被廣泛的應(yīng)用。
一、串聯(lián)諧振試驗的具體原理 串聯(lián)諧振試驗中，主要是由四部分組成，電容分壓器，電抗器和勵磁變壓器及變頻電源等組成。將被檢物件的電容與電抗器組成串聯(lián)的形式，并與電壓器形成并聯(lián)形式，來檢測被檢物件的諧振電壓，通過回路產(chǎn)生諧振。通過勵磁變壓器和被檢物件之間的電壓倍數(shù)關(guān)系可以確定電壓諧振的倍數(shù)，通常被檢物件的電壓是勵磁變壓器的N倍。先后通過對變頻電源的調(diào)節(jié)來確定能夠形成串聯(lián)諧振的電源輸出頻率和電壓。
二、串聯(lián)諧振回路形成的條件 在串聯(lián)電路當中，當容抗和感抗相等時，在正弦激勵下，串聯(lián)電路中的電壓和電流能夠?qū)崿F(xiàn)相位相同，促使串聯(lián)諧振形成回路。而因為電壓和電流的相位相同，也就使電抗數(shù)值為零，以此可以通過運算得出諧振角的頻率值，在通過諧振角的頻率值與串聯(lián)諧振回路的諧振頻率之間的關(guān)系可以求出串聯(lián)諧振回路中的諧振頻率。串聯(lián)諧振回路中的諧振頻率不受電阻的影響而發(fā)生改變，它主要是受到電阻抗和電容的影響。在每一個串聯(lián)諧振回路中都會有一個諧振頻率，而不是每一個串聯(lián)諧振回路的諧振頻率都是相等的。而電路能夠產(chǎn)生串聯(lián)諧振回路的一個主要原因，也是因為外加的電源頻率與串聯(lián)諧振回路的諧振頻率是相等的。 在這個串聯(lián)諧振回路的試驗中，需要按著技術(shù)規(guī)范進行，其中對于試驗電壓，諧振波形以及電源都有明確要求。試驗電壓需要是在1000kV以內(nèi)，電流在10A以內(nèi)，頻率在20到300Hz之間，以及串聯(lián)諧振的波形應(yīng)為正弦波等。其中，對于一些試驗所需的設(shè)備也有具體的技術(shù)規(guī)范。
三、電抗器阻抗的頻變特性 在串聯(lián)諧振局部放電的試驗當中，因為電流的產(chǎn)生會使線圈產(chǎn)生電磁場，這個電磁場對于電抗器的阻抗會產(chǎn)生影響。而電抗器本身的電阻也會是影響電抗器阻抗的一個原因。所以在進行試驗前，需要對電抗器進行仿真計算。
（一）計算電感
（二）計算電阻 四、影響串聯(lián)諧振原理的高壓電抗器局部放電試驗的因素 在串聯(lián)諧振局部放電試驗的過程中會存在很多的影響因素，影響著試驗結(jié)果的準確性。
（一）電抗器自身存在問題影響試驗的準確性 可以說電抗器是在串聯(lián)諧振局部放電試驗中的一個非常重要的部件，如果其自身存在問題就可能導(dǎo)致整個試驗的失敗。其主要問題會出現(xiàn)在電抗器內(nèi)部振動頻率的頻繁和電纜長度的問題上，在振動頻率過大的情況下會導(dǎo)致部分零件的松動，以致開關(guān)動作的失靈，從而阻止試驗的進行。對此，在試驗前需要對電抗器設(shè)備進行檢查，對有松動的部件進行檢測維修，對失靈的部件進行及時更換，對松動的部件進行重新固定。
（二）假擊穿現(xiàn)象影響試驗的準確性 在串聯(lián)諧振局部放電試驗的過程中常會出現(xiàn)假擊穿現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因一般有以下幾種情況：有可能是設(shè)備長期使用導(dǎo)致的零件磨損促使磨損物比較多，從而產(chǎn)生火花放電情況，使試驗過程中頻繁出現(xiàn)報警。以及可能是因為長時間的操作導(dǎo)致零件螺絲的松動，從而導(dǎo)致接觸不良產(chǎn)生火花放電的情況，造成假擊穿現(xiàn)象。對于此問題，也應(yīng)該在試驗前對于儀器設(shè)備進行檢測維修。對于虛連接和磨損情況，螺絲松動，部件失靈等情況進行檢測維修，及時更換部件和對松動部件進行重新固定。
（三）試驗環(huán)境的影響導(dǎo)致試驗的準確性 在試驗過程中要嚴防潮氣的影響，潮氣的進入可能會促使線路出現(xiàn)短路的情況，使部件被燒壞。對于此問題，應(yīng)注意進行防潮處理，加強對于設(shè)備的清潔以及設(shè)備存儲環(huán)境的溫度進行嚴格控制。在試驗前應(yīng)注意對設(shè)備的受潮情況進行檢查。
（四）試驗設(shè)備質(zhì)量因素影響試驗的準確性 在串聯(lián)諧振局部放電試驗中，試驗設(shè)備的質(zhì)量直接可能導(dǎo)致試驗的準確性。試驗設(shè)備是否合乎標準，需要在購買時進行嚴格的選控，以保證試驗設(shè)備的質(zhì)量不會影響試驗的結(jié)果。其次，對于試驗設(shè)備的日常維護也是非常重要的，有可能設(shè)備上所吸附的灰塵就有可能導(dǎo)致在試驗過程中出現(xiàn)假擊穿現(xiàn)象和線路短路等現(xiàn)象。
（五）試驗電路的問題可能影響試驗的準確性 在串聯(lián)諧振局部放電試驗中，電纜的選擇、電纜外部的絕緣表面存在磨損和斷裂的情況，或是電纜存在折痕和污染物都可能影響試驗結(jié)果的準確性和試驗過程是否能夠順利進行。對于此問題，需要在試驗進行前對于電纜進行檢查，選擇合適的試驗電纜，確定電纜的長度，對于電纜外部絕緣表面進行檢查，對于磨損和斷裂、折痕和污染物情況進行了解，以便做出相應(yīng)的處理或是更換，以保證試驗的順利進行。
五、總結(jié) 通過串聯(lián)諧振原理對高壓電抗器進行局部放電試驗是非常有效和正確的，在串聯(lián)諧振局部放電試驗中，設(shè)備自身的容量小，這對于試驗本身的需求是沒有影響的。在串聯(lián)諧振局部放電試驗中，設(shè)備自身電源帶來的諧波分量因為回路電阻抗比較大，所以不會影響被檢物件輸出的波形，是波形的形態(tài)比較好。在合適的頻率范圍內(nèi)，正弦交流電對電源的激勵作用，會促使電阻隨著頻率而增大，促使整個的活動頻率成線性，外部對其影響不大。在串聯(lián)諧振局部放電試驗中，有很多因素會影響到試驗的順利進行。對此，需要在做試驗前對試驗設(shè)備進行及時有效的檢測，以防止在試驗時出現(xiàn)問題。對于試驗設(shè)備平時的維護也十分重要，對于設(shè)備的清潔以及受潮情況和磨損情況的有效控制都會幫助串聯(lián)諧振局部放電能夠有效的進行。
