華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內(nèi)都廣受好評(píng),以打造最具權(quán)威的“串聯(lián)諧振“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。
按照電氣設(shè)備交接試驗(yàn)要求,變壓器、GIS系統(tǒng)、SF6斷路器、電流互感器、電力電纜、套管等容性設(shè)備交接時(shí)需進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn) 。采用傳統(tǒng)的工頻電壓試驗(yàn)法進(jìn)行容性設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)時(shí),升壓試驗(yàn)變壓器笨重、龐大,且現(xiàn)場大電流試驗(yàn)電源不易取得。與傳統(tǒng)試驗(yàn)方法相比較,變頻串聯(lián)諧振具有輸入電源容量小、設(shè)備重量輕,品質(zhì)因數(shù)高,并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù)、組合方式靈活等優(yōu)點(diǎn) 。
由于串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的,試驗(yàn)電源只需提供系統(tǒng)有功的消耗,因此其所需電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。而且,由于串聯(lián)諧振試驗(yàn)不需要大功率調(diào)壓裝置和工頻試驗(yàn)變壓器,諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q,使得串聯(lián)諧振系統(tǒng)重量和體積大大減少。另外,諧振電源是諧振式濾波電路,其能改善輸出電壓波形,從而防止諧波峰值對試品的誤擊穿。而在串聯(lián)諧振狀態(tài)下,當(dāng)試品絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí),電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q,故其還可防止大的短路電流對故障點(diǎn)的燒傷。
高壓電氣實(shí)驗(yàn)主要是針對電力系統(tǒng)中絕緣系統(tǒng)設(shè)備的安全進(jìn)行檢驗(yàn),同時(shí),在日常運(yùn)行過程中也要定期對電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。交流耐壓實(shí)驗(yàn)是高壓電氣實(shí)驗(yàn)中較為常見的實(shí)驗(yàn)方法,但這種實(shí)驗(yàn)對電源和設(shè)備的要求較高,串聯(lián)諧振設(shè)備在其中的應(yīng)用則大大降低了交流耐壓試驗(yàn)的難度,使試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行,所以,有必要對串聯(lián)諧振在高壓試驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行分析、研究。
串聯(lián)諧振概述
在高壓實(shí)驗(yàn)中,串聯(lián)諧振的應(yīng)用是利用RLC串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生諧振,使電流和電源電壓相位相同,產(chǎn)生無功電壓相同、相位相反的效果,這樣整個(gè)電路就會(huì)呈現(xiàn)阻性。其中,諧振電流的大小取決于電阻的大小,而其諧振頻率則是由電路參數(shù)L和C來調(diào)節(jié)的,通過調(diào)節(jié)這兩個(gè)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)串聯(lián)諧振。由此可以看出,要想在高壓實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用串聯(lián)諧振技術(shù),首先應(yīng)該具備的諧振設(shè)備包括兩個(gè)部分,即電抗器和電容器。其中,電抗器產(chǎn)生電感L,而電容器產(chǎn)生電容C,通過調(diào)節(jié)L和C的數(shù)值使得外加電源信號(hào)頻率與電路的固定頻率一致,這時(shí),電路就會(huì)產(chǎn)生諧振。出現(xiàn)諧振時(shí),電容和電感上所獲得的電壓值是最大的,這樣就可以利用最大電壓值對電力設(shè)備的試驗(yàn)品進(jìn)行試驗(yàn),以達(dá)到試驗(yàn)的目的。具體來說,整個(gè)串聯(lián)諧振設(shè)備主要包括變頻調(diào)壓電源、勵(lì)磁變壓器、高壓電抗器和高壓分壓器等。其中,變頻調(diào)壓電源主要是在實(shí)驗(yàn)中提供可調(diào)節(jié)頻率和幅值的電壓,具有過壓保護(hù)、放電保護(hù)和過流保護(hù)等多種保護(hù)功能。勵(lì)磁變壓器則能夠?qū)⒆冾l電源中的輸出電壓升高到試驗(yàn)要求的電壓,以使變頻電壓符合諧振要求。高壓分壓器是用來測量試驗(yàn)電壓、保護(hù)信號(hào)的;而高雅電抗器則是諧振回路中不可缺少的部件,是產(chǎn)生諧振的重要工具。當(dāng)系統(tǒng)頻率和電源頻率一致時(shí),就會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振。
變頻串聯(lián)諧振與交流工頻耐壓試驗(yàn)裝置比較,其具有電源容量小、試驗(yàn)設(shè)備重量輕、輸出電壓波形好等優(yōu)點(diǎn),并可有效的防止諧波峰值對試品的誤擊穿、且可避免大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。變頻串聯(lián)諧振原理、工程應(yīng)用分析及現(xiàn)場試驗(yàn)表明,變頻串聯(lián)諧振在電力工程試驗(yàn)中具有突出的技術(shù)優(yōu)勢和良好的應(yīng)用前景。
串聯(lián)電抗器顧名思義就是指串聯(lián)在電路中電抗器(電感),無功補(bǔ)償和諧波治理行業(yè)內(nèi)的串聯(lián)電抗器主要是指和電容器串聯(lián)的電抗器,電抗器和電容器串聯(lián)后構(gòu)成諧振回路,起到消諧或?yàn)V波的作用,而電抗器在諧振回路中起的作用如下:
1.1 降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率。 降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率,以保護(hù)電容器和便于選擇配套設(shè)備。加裝串聯(lián)電抗器后可以把合閘涌流抑制在1+電抗率倒數(shù)的平方根倍以下。國標(biāo)GB50227-2008要求應(yīng)將涌流限制在電容器額定電流的20倍以下(通常為10倍左右),為了不發(fā)生諧波放大(諧波牽引),要求串聯(lián)電抗器的伏安特性盡量為線性。網(wǎng)絡(luò)諧波較小時(shí),采用限制涌流的電抗器;電抗率在0.1%-1%左右即可將涌流限制在額定電流的10倍以下,以減少電抗器的有功損耗,而且電抗器的體積小、占地面積小、便于安裝在電容器柜內(nèi)。采用這種電抗器是即經(jīng)濟(jì),又節(jié)能。
1.2 與電容器組構(gòu)成全諧振回路,濾除特征次諧波。 串聯(lián)濾波電抗器感抗與電容器容抗全調(diào)諧后,組成特征次諧波的交流濾波器,濾去某次特征次諧波,從而降低母線上該次諧波的電壓畸變,減少線路上特征次諧波電流,提高網(wǎng)絡(luò)同母線供電的電能質(zhì)量。
1.3 與電容器組構(gòu)成偏諧振回路,抑制特征次諧波。
先決條件是需要清楚電網(wǎng)的諧波情況,查清周圍電力用戶有無大型整流設(shè)備、電弧爐、軋鋼機(jī)等能產(chǎn)生諧波的負(fù)荷,有無性能不良好的高壓變壓器及高壓電機(jī),盡可能實(shí)測一下電網(wǎng)諧波的實(shí)際值,再根據(jù)實(shí)際諧波成分來配置合適的電抗器。
1.4 提高短路阻抗,減小短路容量,降低短路電流。 無功補(bǔ)償支路前置了串聯(lián)電抗器,當(dāng)出現(xiàn)電容器故障時(shí),例如電容器極板擊穿或?qū)Φ負(fù)舸到y(tǒng)通過系統(tǒng)阻抗和串聯(lián)電抗器阻抗提供短路電流,由于串聯(lián)電抗器阻抗遠(yuǎn)大于系統(tǒng)阻抗,所以有效降低了電容器短路故障時(shí)的短路容量,保證了配電斷路器斷開短路電流可能,提高了系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性能。
1.5 減少電容器組向故障電容器組的放電電流,保護(hù)電力電容器。 當(dāng)投運(yùn)的無功補(bǔ)償電容器組為多個(gè)支路時(shí),其中一組電容器出現(xiàn)故障時(shí)其它在運(yùn)行的電容器組會(huì)通過故障電容器放電,串聯(lián)電抗器可以有效減少這種放電涌流,保證保護(hù)裝置切斷故障電容器組的可能性。
1.6 減少電容器組的投切涌流,降低涌流暫態(tài)過程的幅值,有利于接觸器滅弧。 接觸器投切電容器的過程中都會(huì)產(chǎn)生涌流,串聯(lián)電抗器可以有效抑制操作電流的暫態(tài)過程,有利于接觸器觸頭的斷開,避免弧光重燃,引起操作過電壓。降低過電壓的幅值,保護(hù)電容器,避免過電壓擊穿或絕緣老化。
1.7 減小操作電容器組引起的過電壓幅值,避免電網(wǎng)過電壓保護(hù)。 接觸器投切電容器的過程中都會(huì)產(chǎn)生操作過電壓,串聯(lián)電抗器可以有效抑制接觸器觸頭重?fù)舸┈F(xiàn)象出現(xiàn),降低操作過電壓的幅值,保護(hù)電容器,避免過電壓擊穿或加速絕緣老化。 隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展,供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負(fù)載,如低壓小容量家用電器和高壓大容量的工業(yè)用交、直流變換裝置,特別是靜止變流器的采用,由于它是以開關(guān)方式工作的,會(huì)引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變,從而引起電網(wǎng)的諧波“污染”。產(chǎn)生電網(wǎng)諧波“污染”的另一個(gè)重要原因是電網(wǎng)接有沖擊性、波動(dòng)性負(fù)荷,如電弧爐、大型軋鋼機(jī)、電力機(jī)車等,它們在運(yùn)行中不僅會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波,而且會(huì)使電壓波動(dòng)、閃變、三相不平衡日趨嚴(yán)重。這不僅會(huì)導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安全性降低,而且會(huì)嚴(yán)重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,形成了對電網(wǎng)的“公害”。
電能質(zhì)量的綜合治理應(yīng)遵循誰污染誰治理,多層治理、分級(jí)協(xié)調(diào)的原則。在地區(qū)的配電和變電系統(tǒng)中,選擇主要電能質(zhì)量污染源和對電能質(zhì)量敏感的負(fù)荷中心設(shè)立電能質(zhì)量控制樞紐點(diǎn),在這些點(diǎn)進(jìn)行在線電能質(zhì)量監(jiān)測、采取相應(yīng)的電能質(zhì)量改善措施顯得格外重要。