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變（biàn）頻串聯諧振技術在電力係統中的應用

返回打（dǎ）印來源：儀天成電力時間：2017/12/08 閱讀：次

       變頻諧（xié）振試驗裝置是（shì）利用無功補償原理,在完成發電（diàn）機、電纜以及GIS組合電器（qì）的耐壓試驗是隻需（xū）要較小容量和較低電壓的試驗電源就可以成功完成.同時,該試驗裝置還可用（yòng）於變壓（yā）器、電流、電壓互感器等的現場試（shì）驗.這種（zhǒng）試驗方法安全可靠,並能有效地檢出有絕緣缺陷的電氣設備.
       1　變頻諧振（zhèn）試驗的原理
       變（biàn）頻諧振試驗的原理是利用組合設備的等效電容和已知電感量的（de）高壓電抗器（qì）構成串聯回路,通過變頻電（diàn）源調節試驗電源頻率使電路（lù）達（dá）到串聯諧振.這時,電容器和電抗器的無功功率平衡.
       2　變頻（pín）諧振係統的組件
       2.1　控製係統
       控製係統是變頻諧振係統的心髒模塊,它包含了所有的電子及控製模塊（kuài）.所有的（de）模塊放在一個控製（zhì）櫃中,操作屏在控製櫃的上方,操作人（rén）員可以控製所有的功能、讀取新的測量（liàng）值(電壓、頻（pín）率、電流等)、觀察係統的運行狀態.三（sān）相橋式連接變頻器的作用是（shì）將三相主電源電（diàn）壓轉換成為可調幅方波電（diàn）壓,通過主（zhǔ）回（huí）路開關取（qǔ）得三相線電壓傳送到6脈衝轉換器整（zhěng）流,然後提供給電容組.方（fāng）波輸出電壓由轉換橋以需要的輸出頻率產生,輸出電壓的有效值通過調整脈衝寬度實現無級可調.所有的控製信號（hào）由微（wēi）處理器產生（shēng）,係（xì）統（tǒng）產生一個預設頻（pín）率,或者自動（dòng）將輸出頻率調整（zhěng）到諧振（zhèn）頻率.高壓（yā）係統根據操作人員的設置自動進行調諧,控製升壓、耐壓時間和關機.還（hái）可以通過設備的RS232接口（kǒu）與外部計算機（jī）聯接,從而控製（zhì）整個係統進（jìn）行自動測量.
       2.2　勵磁變壓器（qì）
       勵磁變壓器的作用是將控製單（dān）元的輸出變（biàn）成諧振（zhèn）回路的輸入.其一次（cì）線圈和控製單元相連,二次線圈則取決於高壓回（huí）路的品（pǐn）質因數的期望值.勵磁變壓器可以做在電抗器的內部,或者做成獨立單元.
       2.3　高壓電抗器
       在諧振頻率下,電抗器與負載將勵磁方波電壓變成理（lǐ）想正弦波.高壓電抗器的參數選擇必（bì）須充分考慮到試品功率和頻率（lǜ）範圍.
       2.4　多（duō）級組（zǔ）合型電（diàn）抗器
單級電抗器組合後可以滿（mǎn）足（zú）回路的優配置,保證輸出（chū）電壓和頻（pín）率（lǜ）範（fàn）圍,每級電抗器（qì）的電壓等級可以單獨確定.這種電抗器的優點是組（zǔ）合方便、便於運輸（shū）,缺點是運行工況時間短.箱式電抗器是專門為電纜（lǎn）現場試驗設計的（de）,為油浸式,自然冷卻電抗器.可以（yǐ）采用電容式瓷套管輸（shū）出,也可以采（cǎi）用電纜終端（duān）式回充SF6輸出.輸出的標準電纜成為係統的基（jī）本負載,與待測電纜的終端（duān）頭相連.
       2.5　電壓測（cè）量係統、耦合電容器（qì）和（hé）基本（běn）負載
       電壓測量係統包括一個分壓器和一個峰值電壓表,電壓表（biǎo）安裝在控製（zhì）櫃中,電壓值在操作屏上顯示.分壓器（qì）也可以（yǐ）當作耦合電容器和基本負載使用.在多級組合電抗器中,分壓器是獨立單元,而在SF6絕緣和箱（xiāng）型電抗係統中,分壓器已經安裝到電抗器中.
       2.6　試驗參數
       試驗參數主要包括:①試品的等效電容C:這個參數主要依靠經驗（yàn）的積（jī）累,或通過生產廠家獲得;②試驗用電抗器的電感量L:原則是選擇使（shǐ）諧振（zhèn）頻率在30～300Hz;③回路的諧振頻率f:根（gēn）據f=1/(2πlc)計算;④試驗電流I:根據I=ωCU計算;⑤試驗電壓U:電壓值的大小（xiǎo）根據試驗規（guī）程具體確定（dìng）.
       3　變頻諧振係統的應用和優點
       3.1　應用
       變頻諧振係統應（yīng）用,具體（tǐ）情況如下:①新安變、龍古變（biàn）、官田變GIS的耐（nài）壓（yā）試驗;②110kV新安變、七裏變、豐城變、洛舍變（biàn）、西山變、高林變、前村變、塘南變等多座變電所主（zhǔ）變的耐壓試驗;③織裏變2公裏長的10kV電纜耐壓試驗;④塘（táng）橋變（biàn）、長超變35kV電容器電（diàn）纜耐壓試驗;⑤橫街變主變電纜共計12根一次完成;⑥青山變35kV壓變耐壓.
       3.2　優點
       大量的現場試驗證明,變頻串（chuàn）聯諧振成套試驗裝置能夠（gòu）很好地滿足現場試驗高壓係統的要求,具（jù）有如下優點:
       (1)試驗（yàn）電源容量較小,減輕（qīng）了由於電源容量的不足對現場試驗的製約;
       (2)試驗裝置（zhì）體積小,電（diàn）抗器采用（yòng）多級或疊積式結構,便於運輸和現場安裝;
       (3)試驗接（jiē）線方便（biàn）,操作簡單,大大縮短了（le）試驗時間;
       (4)安全（quán）可靠性高,變頻裝（zhuāng）置采用的IGBT及驅動回（huí）路輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好;
       (5)具有良好的IGBT、過電流、過電壓以及放電保（bǎo）護功能,能夠（gòu）保護設（shè）備及人身安全.如在耐（nài）壓過程中發生擊穿時（shí）,由於電路失去諧振條件,電源輸出電流自動減小（xiǎo）,試（shì）品兩端的電壓驟然下（xià）降,不會產（chǎn）生過電壓,放電能量小,因此對試驗裝置和試品不會造成較大危害;
       (6)試驗的等效性較好,采用接近工頻(30～300Hz)的交流電壓（yā）作為（wéi）試驗電源,無論是在等效性和一致（zhì）性上都與50Hz/60Hz的工頻電源非常接（jiē）近,從而保證了試驗結果的真實性和可靠性（xìng）.實踐證明,使用變頻串聯諧振係統不（bú）僅節約了大量人力和物（wù）力,還減少了試（shì）驗時間及係統停電時間,提高了供電可靠性,取得了較（jiào）好的經濟效益和社會效（xiào）益.

       主題詞：串（chuàn）聯諧振（zhèn）試驗裝置電（diàn）力（lì）係統

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