分析串联谐振装置在电力高压试验中的运用

分析串联谐振装置在电力高压试验中的运用

秦建平

国网四川省电力公司广安供电公司 四川 广安 638000

摘要：在电力高压试验中，串联谐振装置的运用对于预防危险事故、减轻相关人员工作量等起着积极的意义，是促进电力高压试验可行性及电力运行稳定性的提高的有效途径。本文主要围绕串联谐振装置在电力高压试验中的运用进行了研究、分析，以供参考。

关键词：串联谐振装置；高压试验；运用

新形势下，我国电网电力领域得到了进一步的发展，电力系统任务也在随之加重，这就对安全性、实用性等提出了较高的要求。在电力系统运作中，电力高压试验是关键环节之一，能够实现电力设备绝缘状态试验系统的完善，可为电气设备的安全运行提供保障。而串联谐振装置是一种新型高压试验手段，在电网电力系统中得到了良好的应用，对于高压电、高压电容性试验的处理起着明显的优势，特点主要体现于占地面积小、分量轻等方面，可最大化满足电力高压试验的实际需求。

1、串联谐振试验装置

基于串联谐振装置而言，主要是指基于串联谐振原理的前提下，由一定电抗器电感与电容结合而构成，将电压、电流有效加载至高压试验设备上，旨在对电气设备的绝缘性进行检测。在科学技术迅速发展的背景下，串联谐振装置在设计中引入了调节电源频率方式，这就促进了串联谐振试验设备和试验对象电容谐振融合，所产生的交流试验电压特点主要体现于多分支方面，可满足电压试验的实际要求，包含了高电压、低电流电气设备等，在电力高压试验中的运用价值明显。在电力高压试验中运用串联谐振试验装置后，其工作原理主要是基于一定谐振电抗器容性和电感结合的前提下，串联谐振试验对象，实现电气设备绝缘性能的有效检测。值得注意的是，如若串联谐振装置中的感抗和试验设备容抗一致，这就会在一定程度上降低试验中电能的损耗，有利于进一步促进高压试验工作效率及质量的提高^[1]。

在电力高压实验中运用串联谐振装置后，由于装置设计独特，故具备一定的优势，具体体现如下：首先，与大功率调压装置相比，串联谐振装置的重量较轻，且体积也较小，对于各试验要求、地理环境有着极高的适应性，试验中不会有较大的电量需求，故避免了耗能高问题的发生。其次，在促进输出电压波形改善方面发挥着积极的意义，这与谐振式电流滤波电路有着直接关系，提高了正弦波形的适合性，在一定程度上减轻了谐振电波对试验对象的损害。最后，凭借安全性能较高的优势，不易发生电力故障，且在明确绝缘弱点时也不会耗费较长时间，在一定程度上降低了较大短路电流经过试验设备，有利于对电气设备的保护^[2]。

2、电力高压试验

一般而言，在检测电力系统电气设备绝缘性中，电力高压试验是较为常见的一种方法，可用于电力变压器、发电机等的检测中，基本涉及了系统中所有电气设备的高压试验。据相关调查显示，绝缘故障是导致电力设备安全事故发生的高危因素，故在高压试验中绝缘故障的检测也就成为重点内容。基于绝缘测试内容的前提下来说，主要包含了三部分：其一，出厂检测。在设备出厂前，制造商需落实对所生产原材料的检测，以避免产品不合格情况的发生，这对于下一阶段的安全生产起着积极的意义；其二，定期检修。受使用率较高的影响，电力设备极易出现老化问题，故就需定期展开检修，并落实必要的绝缘测试，有利于预防电力安全事故；其三，要始终坚持预防为主、检测为辅的理念，可基于试验目的的前提下合理选择试验方法，包括型式试验、出厂试验等，而对于绝缘故障的检测，则以绝缘性和耐压性试验为常见^[3]。

3、串联谐振装置在电力高压试验中的运用

（1）电缆高压试验中的运用

一般而言，城镇乡村建设中，往往会应用到大量的电网电缆，容易发生故障情况，故为避免交联电网的稳定、安全运行受到影响，对于电缆交接电网企业就需落实交流耐压试验，旨在达到预防性的目的，与传统直流耐压试验相比，在一定程度上缩小了累积效应对电缆造成的持久性损伤。在试验过程中，主要是基于谐振试验系统的前提下进行，谐振频率范围在30~300Hz左右，实际操作需严格遵守相关试验标准，具体如下：首先，对于试验中设计的直流电场强度，需基于电阻率分布的前提下进行，受温度的影响，电阻率也会有相应增大表现，故耐压试验的展开就需注意避免因终端头外部闪络可能导致的波绝缘损坏情况。其次，落实试验时，还需处于高压状态下，实现对相间绝缘弱点的快速检测。最后，针对直流电压而言，其极有可能在电缆内部形成集中空间电荷，这就为附件的绝缘闪络的发生提供了机会，故就需注意控制设备中局部电场，防止突然性增强，这主要是因为如若导致绝缘弱点被暴露，就在一定程度上增加了绝缘击穿发生的可能性，不利于事故的预防^[4]。在电缆现场的交流耐压试验中，通过对变频谐振试验设备的运用，有利于降低交流电力电缆的电容量，促使交流和工频电压形成等效关系，且也不可忽视耐压时间，需做好频率修正处理。

（2）在发电机交流耐压试验中的运用

在落实一定交流耐压试验过程中，受发电机体积较大、常规试验设备容量大等因素的影响，如若发电机定子绕组绝缘出现击穿情况，则极有可能引发较为故障短路电流，会对铁芯造成进一步的损坏。将串联谐振装置运用在发电机交流耐压试验中后，可基于铁芯气隙的前提下实现电感的改变，满足工作谐振后，可为发电机铁芯免受损坏提供保障^[5]。

（3）在气体绝缘开关设备中的运用

通常情况下，工厂内部完成设备组装后，就要落实单元式调整试验，设备运输期间如若发生撞击，或是振动，就容易造成气体绝缘开关设备组件出现松动，或是移位情况。而气体绝缘开关设备的安全性直接影响着电力系统的安全性，故展开现场耐压试验就显得尤为重要^[6]。基于气体绝缘开关设备现场耐压试验方法的前提下来说主要分为三种，即振荡操作冲击电压、振荡雷电冲击电压及交流电压，其中以交流耐压试验应用最为频繁，此方法的作用主要体现于可快速明确气体绝缘开关设备中的异常电场结构，包括电极故障等。值得注意的是，在30~300Hz范围内，气体绝缘试验中的电压和工频电压试验频率基本相等，故以串联谐振频装置为主的交流耐压试验就得到了广泛应用。

4、结语

综上，在科学技术及经济的飞速发展下，进一步推动了我国电力事业的发展，在迎来机遇的同时，也面临着一些挑战，对电力的供应要求也越来越高。在电力系统中，高压电气试验是重要构成部分，在确保电力系统设备安全运行方面起着关键性的作用。而串联谐振装置凭借容量大、体积小、安全性高等特点在电力高压试验中得到了良好的运用，可处于任何环境中进行实验，这不仅实现了现场工作量的减少，且通过对电气设备绝缘性的检测，还能有效保护设备，减轻试验对设备造成的损坏，进一步促进了电力使用效率的提高，运用价值明显，为电力电网的长久发展提供了保障。

参考文献

[1]刘昌明，张晓，张玮.变频串联谐振装置在高压电缆试验中的应用[J].现代制造技术与装备，2018，04：66-67+81.

[2]田韧.变频串联谐振装置在长交联电缆交流耐压试验中的应用[J].上海铁道科技，2019，01：106-107+113.

[3]孙建军.简析高压试验中串联谐振装置的应用效果[J].科技创新与应用，2018，14：67.

[4]沈从树.便携式串联谐振装置在110kV电缆线路交流耐压试验中的应用[J].江西电力职业技术学院学报，2018，04：23-25.

[5]杨锦松.探究串联谐振装置在电力高压试验中的运用研究[J].环球市场，2018（13）：155.

[6]宫新荣.谈高压试验中串联谐振装置的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2019（29）:543-544.