諧振耐壓試驗是通過在回路頻率f=1/2π√LC時,回路產(chǎn)生諧振,輸出輸出電壓使試品電壓達到試驗值,來驗證被測物品的耐壓試驗。
相比傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置的優(yōu)點:
在工頻條件下,由于被試品電容量較大,或者試驗電壓要求較高,對試驗裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求,傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置(交流耐壓試驗變壓器)往往單件體積大,重量重,不便于現(xiàn)場搬運,而且不便于任意組合,靈活性較差。相比,變頻串聯(lián)諧振試驗裝置(體積與重量約為傳統(tǒng)試驗變壓器的1/10~1/30)體積小,重量輕,易搬動,而且是分件式設(shè)計,便于根據(jù)現(xiàn)場需求靈活配置電抗器的個數(shù),大大降低了勞動強度,提高工作效率。
電力設(shè)備在運行中,絕緣長期受著電場、溫度和機械振動的作用會逐漸發(fā)生劣化,其中包括整體劣化和部分劣化,形成缺陷。此外,由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高,因此通過試驗后,設(shè)備有較大的安全裕度,因此交流耐壓試驗是電力設(shè)備安全運行的一種重要手段。
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展以及城網(wǎng)供電電壓等級的提高,交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(XLPE)以其合理的工藝和結(jié)構(gòu),優(yōu)良的電氣性能和安全可靠的運行特點,在國內(nèi)外獲得越來越廣泛的使用。尤其在高壓輸電領(lǐng)域更取得了的進展。與充油電纜相比,交聯(lián)電纜敷設(shè)安裝方便,運行維護簡單,不存在油的淌流問題。但是,近年來的運行和研究表明,交聯(lián)聚乙烯電纜的絕緣在運行中易產(chǎn)生樹枝化放電,造成絕緣老化破壞,嚴(yán)重地影響了交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的使用壽命。因此,充分認識交聯(lián)電纜的絕緣特性,及時有效地發(fā)現(xiàn)和預(yù)防絕緣中存在的某些缺陷,對保障設(shè)備乃至系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義。闡述了影響交聯(lián)電纜絕緣的主要因素以及電纜的交接試驗原理,認為在現(xiàn)場對交聯(lián)電纜實施交流耐壓試驗是必要和可行的。
近年來國內(nèi)外的試驗和運行經(jīng)驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978~1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中,發(fā)生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km,發(fā)生故障107次,國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗產(chǎn)生的負面效應(yīng)引起。因此,國內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
國外有些廠家設(shè)計串聯(lián)諧用電抗器,在特殊情況下也有采用低頻率為25Hz或20Hz的。當(dāng)然頻率愈低,被試電纜的長度(電容量)可增大。但是電抗器鐵心因此放大,使重量增加。個別資料顯示,1-300Hz的交流試驗也具有與工頻交流試驗的等效性,這說明實際應(yīng)用中頻率下限有可能取得更低,例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。進一步表明在這樣的頻率范圍內(nèi),絕緣內(nèi)部各介質(zhì)的電壓分布及介質(zhì)特性仍基本相同。