串联谐振电源技术在电缆试验中的应用初探

３ 结论
图 ３ 串联谐振 （电压谐振 ）法 ２．２．２ 并 联 谐 振 （电 流 谐 振 ）法 ，当 试 验 变 压 器 的 额 定 电 压 能 满 足 试 验 电 压 的 要 求 ，但 电 流 达 不 到 被 试 品 所 需 的 试 验 电 流 时 ，可 采 用 并 联 谐 振 对 电 流 加 以 补 偿 ，以 解 决 试 验 电 源 容 量 不 足 的 问题 。 如 图 ４所 示 。
（收 稿 日期 ：２０１７—１０—２５） （编辑／周 蕾）
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直 流 耐 压 试 验 不 能模 拟 高 压 交 联 聚 乙烯 电 缆 的 运 行 工 况 ，试 验 效 果 差 ，且 有 一 定 的危 害 性 。交 流 串联 谐 振 电源 技 术符 合 有 关要 求 ．能满 足 高 压 高 压 交 联 电 缆 现 场 安 装 交 接 试 验 及 预 防 性 试 验 要 求 。
参 考 文 献 ［１］ＣＩＧＲＥ ＷＧ２１．Ｏ９．高压挤包绝缘 电缆竣 工试 验建议 导 则 ［Ｓ］． ［２］屠 德 民 ．直 流 耐 压 试 验 对 交 联 聚 乙烯 电 缆 绝 缘 的 危 害 性 ［Ｍ］．西 安 交 通 大 学 ． ［３］ＤＬ／Ｔ８４９．６－２００４． 电力 设 备 专 用 测试 仪 器 通 用 技 术 条 件第 ６部分 ：高压谐振试验装置 ［Ｓ］． ［４］ＤＬ／Ｔ５９６一ｌ９９６．电 力设 备 预 防 性试 验 规 程 ［Ｓ］． ［５］ＧＢ５０１５０—２ＯＯ６． 电气装置安装工程 电气设备交接试 验标准 ［Ｓ］．
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李 静 ：串联 谐振 电源技 术在 电缆试 验 中的 应 用初探
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பைடு நூலகம்
Ｕｃ＝ＩＸｃ＝— Ｆ ＝ — ＝
、／Ｒ ＋（ｘＬ—ｘｃ） 当串联 谐振 时
Ｘ Ｌ＝Ｘ ｃ
Ｕｃ＝ ｘ ＝ ｘｃ
设 谐 振 回路 品 质 因素 为 Ｑ：
图 ４ 并联谐振 （电流谐振 ）法 ２．２．３ 串 并 联 谐 振 法 ，除 了 以 上 的 串 联 、并 联 谐 振 外 。当 试 验 变 压 器 的 额 定 电 压 和 额 定 电 流 都 不 能 满 足 试 验 要 求 时 ，可 同 时 运 用 串 、并 联 谐 振 线 路 ，亦 称 为 串 并 联 补 偿 法 。 如 图 ５所 示 。
图 ５ 串并联谐振 法 ２－３ 实 际操 作举 例
被 试 对 象 ：１０ｋＶ，截 面 积 ３００ｍｍｚ，５ｋｉｎ 交 联 电缆 试 品 分 析 ：８．７／１０ ｋＶ 电 缆 每 公 里 电 容 量 ０．３７ｕＦ，试 验 电 压 １７．４ｋＶ．由 于 中 间 升 压 变 压 器 无 法 满 足 试 验 要 求 ，因 此 需 要 用 串 联 谐 振 方 法 进 行 试 验 。 试 验 电 流 ：Ｉ＝２ｘ３．１４ｘ３５ｘ０．３７ｘ５ｘ１７．４＝７０７５ｍＡ 系 统 容 量 ：Ｓ＝ＵＩ＝１７．４ｘ７０７５＝１２３４０５ＶＡ，需 要 电 感 量 为 １１．２Ｈ，谐 振频 率 ３１Ｈｚ。 采 用 并 联 电抗 器 的 方 法 即 可 完 成 电 缆 试 验 。 ２．４ 优 劣 比 较 于 其 它 耐 压 方 法 相 比较 ，串联 谐 振 电 源 具 有 以 下 特 点 ：（１）所 需 电 源 容 量 大 大 减 少 。串 联 谐 振 电 源 是 利 用 谐 振 电 抗 器 和 被 试 品 电 容 谐 振 产 生 高 电 压 和 大 电 流 ，在 整 个 系 统 中 ，电 源 只 需 提 供 有 功 消 耗 部 分 ，因 此 试 验 所 需 电 源 功 率 只 有 试 验 容 量 的 Ｉ／Ｑ；（２）设 备 的重 量 和体 积 大 大减 轻 ；（３）串联谐 振 电源 中 ，谐 振 电 源 是 谐 振 式 滤 波 电 路 。有 效 阻 止 了谐 波 峰 值 对 试 品 的 误 击 穿 ；（４）能 有 效 找 到 绝 缘 薄 弱 点 ，又 不 存 在 大 电 流 烧 伤 故 障 点 的 隐 患 ：在 串 联 谐 振 状 态 ．当 试 品 薄 弱 点 被 击 穿 时 ，电 路 立 即 脱 谐 ，回 路 电 流 迅 速 下 降 到试 验 电流 的 Ｉ／Ｑ；（５）不会 出现 任何恢 复过 电压 。
Ｑ＝ Ｒ ＝ Ｒ ＝ Ｒ ＝ ‘１）Ｃ Ｒ ＞ 一
Ｕｃ＝ＱＵ 谐 振 时 ．Ｑ＞Ｉ
Ｐ ：
： ０
ｉ
ＵＩ 、
Ｐ＿ Ｑｃ
从 以 上 公 式 得 出 ： 当 电路 阻 抗 Ｚ＝Ｒ 为 纯 电 阻 ，电 压 和 电 流 同 相 ，此 时 的 电 路 工 作 状 态 为 谐 振 ． 谐 振 时 试 品 上 获 得 的 电 压 为 励 磁 电 压 的 Ｑ 倍 ，获 得 的 容 量 为 试 验 电 源 容 量 的 Ｑ 倍 ，即 可 以 通 过 小 容 量 的试 验 变 压 器 对 大 容 量 的试 品 进 行 交 流 耐 压 试 验 。 ２．２ 试 验 方 法 ２．２．１ 串 联 谐 振 （电 压 谐 振 ）法 ，当 试 验 变 压 器 的 额 定 电 压 不 能 满 足 所 需 试 验 电 压 ．但 电 流 能 满 足 被 试 品试 验 电 流 的 情 况 下 ．可 用 串 联 谐 振 的 方 法 来 解 决 试 验 电压 的 不 足 。如 图 ３所 示 ．