电力知识之变频串联谐振的主要用途及优越性-赫兹电力

　　变频谐振的主要用途及优越性

　　变频串联谐振试验主要用于对大容量的容性电力设备的现场交流耐压试验，如中低压、高压、超高压的交联聚乙烯(XLPE)电缆，全封闭组合电器(GIS)，发电机定子，大型变压器和电力电容器等。

　　大家知道，如上所述的电力设备其交接或预防性试验用工频进行交流耐压试验是最好的，但由于试品电容量大，需要的设备功率庞大而无法进行现场试验，可替代的调感式串联谐振试验也由于设备大且复杂仅用于对发电机定子的耐压试验和实验室。70年代末，国外电力部门发现了直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性，所以，目前，国内已不推荐甚至禁用直流法做XLPE电缆试验。因为XLPE电缆致命的一个弱点是绝缘内容易产生水树枝，在直流电压作用下会迅速变为电树枝并形成放电，加速了绝缘劣化;而单纯的水树枝在交流工作电压下还能保持相当的耐压值并能保持一段时间。国内外的调查研究和实践都表明，直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷，如电缆附件内的机械损伤等。而采用超低频(0.1Hz)交流试验方法设备体积虽减小了，但也有其局限性。首先，目前国内产品均采用半电子半机械(大功率开关每5秒切换一次)方式来产生0.1Hz频率，输出波形无法达到等效性好的正弦方波;其次，试验时间通常要求1小时(三相同做时为1小时，若发现有缺陷时再分相做，每相1小时)，工作效率是比较低的;同时，超低频(0.1Hz)耐压试验只适用于中低压、高压XLPE电缆，无法满足超高压电缆主绝缘的试验要求。

　　国际大电网会议(CIGRE)21—09工作组于1997年发表的《高压挤包绝缘竣工验收试验导则》中指出：30—300Hz交流耐压试验与工频耐压的等效性良好，推荐用此方法进行电缆交流试验并制定了试验电压标准。基于一些高校实验室的理论和模拟试验研究以及国外十几年来采用变频试验的经验，其等效性好，效率高，设备轻便，试品长度几乎不受限制。IEC60840标准中推荐45—150kV电压等级敷设后电缆试验标准中增加了1.7/5min或1/24h的交流试验标准;IEC62067/CD草案中对220kV等级则只提出了交流试验的要求，频率为：20—300Hz。