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)諧振設(shè)備在行業(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。 串聯(lián)諧振試驗(yàn)方法具有所需的電源容量小, 變壓器電壓等級(jí)需求低等優(yōu)點(diǎn),降低了現(xiàn)場進(jìn)行特高壓容性設(shè)備耐壓試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求,是現(xiàn)場試驗(yàn)過程中普遍采用的對(duì)電纜,開關(guān),CT 等容性設(shè)備進(jìn)行交流耐壓的試驗(yàn)方法。現(xiàn)場一般采用變頻的方式進(jìn)行串聯(lián)諧振試驗(yàn),由于在改變電源頻率時(shí)高壓端電壓會(huì)發(fā)生較大的不可控的變化,為了試驗(yàn)的安全 ,在試驗(yàn)時(shí)先在低壓下將試驗(yàn)頻率調(diào)節(jié)到諧振頻率,然后再按照相關(guān)要求升高試驗(yàn)電壓。隨著串聯(lián)諧振的廣泛應(yīng)用 ,生產(chǎn)串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的廠家越來越多,試驗(yàn)裝置的頻率調(diào)節(jié)能力越來越強(qiáng),現(xiàn)有的串聯(lián)諧振裝置在試驗(yàn)時(shí)基本能調(diào)節(jié)到完全諧振的狀態(tài)。在串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)時(shí),往往采用電容分壓器直接在高壓端測量試驗(yàn)電壓值,這種方法對(duì)測量設(shè)備的電壓等級(jí)要求比較高 ,在需要精確測量時(shí)采用;此外, 有時(shí)候還會(huì)采用在最低一節(jié)電抗器高壓端與地之間并聯(lián)電容分壓器的方法,以所測得的電壓乘以串聯(lián)電抗器的節(jié)數(shù)得到試驗(yàn)電壓 ,本文把這種方法稱為測量中間電壓法 ,在現(xiàn)場試驗(yàn)中,電抗器及高壓電暈損耗、試驗(yàn)儀器頻率調(diào)節(jié)能力、電容分壓器電容、試驗(yàn)變壓器出口電抗以及試驗(yàn)回路雜散電容等因素會(huì)導(dǎo)致采用這種方法測量的電壓與實(shí)際的試驗(yàn)電壓之間出現(xiàn)偏差。
迄今,國內(nèi)外在現(xiàn)場串聯(lián)諧振試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備參數(shù)配合等方面開展一系列的研究,對(duì)于現(xiàn)場采用的這幾種測量方法的測量誤差,一直未有相關(guān)的研究公布。本文主要結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),以三節(jié)電抗器串聯(lián)為例,分析了測量中間電壓法的誤差情況,以確定現(xiàn)場采用這種測量方法的可靠性 ,為現(xiàn)場試驗(yàn)提供參考。
測量中間電壓法的原理
中間電壓法是在忽略各種因素對(duì)諧振頻率以及測量電壓的影響下,所采用的間接測量電壓方法 。在按照這種方法計(jì)算時(shí),假定試驗(yàn)回路的諧振角頻率以及試驗(yàn)電壓滿足以下方程。
在現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí),由于電抗器本身的損耗、高壓端的電暈損耗 、分壓器電容量以及諧振程度等因素的影響,采用測量中間電壓法進(jìn)行的現(xiàn)場試驗(yàn)其試驗(yàn)頻率與測量的試驗(yàn)電壓與理想狀態(tài)下的諧振頻率和測量電壓不同。
測量中間電壓法誤差分析
為了分析各種因素對(duì)測量結(jié)果的影響,本文以三節(jié)電抗器串聯(lián)為例,對(duì)試驗(yàn)的諧振頻率以及測量電壓分別建立了相應(yīng)的電氣模型,如下圖所示。圖中,為便于分析,將試驗(yàn)時(shí)高壓端電暈電阻與高壓引線及試品電容之間的并聯(lián)支路,等效為串聯(lián)支路,故試品兩端電壓為等效串聯(lián)支路兩端電壓 。其中涉及到的參量包括各電抗器電阻 R L 、各電抗器電抗 L 、電容分壓器電容C m 、電容分壓器測量電壓U m 、試驗(yàn)諧振角頻率 ω、電抗器級(jí)數(shù) n、試驗(yàn)電壓測量值U 0m ,高壓端電暈等效電阻 R Y 、試品等效電容 C 0 以及試驗(yàn)電壓真實(shí)值U 0 。
變壓器出口電抗以及試驗(yàn)回路雜散電容的影響在試驗(yàn)時(shí),變壓器出口有一個(gè)很小的抗性內(nèi)阻,高壓引線對(duì)地之間有雜散電容存在。變壓器的抗性內(nèi)阻與電抗器串聯(lián)在一起,增加了串聯(lián)回路的電抗值,使諧振頻率下降,將使測量值比實(shí)際值偏大,由于變壓器的內(nèi)阻抗相對(duì)于試驗(yàn)回路而言,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試驗(yàn)回路的阻抗值,因此其對(duì)試驗(yàn)的影響可以忽略不計(jì)。
高壓引線對(duì)地的雜散電容與試品電容并聯(lián)在一起 ,相當(dāng)于增加了試品的電容量,其作用可視作試品電容,因此對(duì)測量結(jié)果沒影響 。
結(jié)論
通過本文的分析,說明采用測量中間電壓法,在三節(jié)電抗器串聯(lián)時(shí),測量電壓與實(shí)際加在試品兩端的電壓之間的誤差遠(yuǎn)小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的 5%,而且測量電壓值大于試品兩端的電壓,不會(huì)導(dǎo)致試品因電壓過高,因此在現(xiàn)場采用測量中間電壓法是可行的。