为何电缆耐压试验必须用变频串联谐振耐压装置
串联谐振试验装置在交流耐压试验中的应用
串联谐振试验装置在交流耐压试验中的应用
串联谐振试验装置是由变频电源、励磁变压器、谐振电抗器、电容分压器、补偿电容器等几部分组成，主要是用来进行各种交流耐压试验。
下面来说说串联谐振试验装置在交流耐压试验中的应用。
1.采用变频串联谐振耐压试验技术可完成常规试验变压器不能解决的试验。
2.采用变频串联谐振方法，试验容量、设备重量与体积大幅减少，更适用与现场试验，并具有防止大短路电流烧伤故障点、不出现任何恢复过电压，抑制高次谐波的显著优点。
3.由于变频串联谐振装置的试验频率随不同电容量的被试品而变化，所以其使用范围受一定限制。
串联谐振试验装置进行交流耐压试验具有体积小、重量轻、操作方便，能灵活整定试验电压、调频范围、加压时间，安全可靠性高，系统具有过电压、过电流及放电保护功能，确保人身及设备安全等优势。
变频串联谐振耐压试验装置原理
变频串联谐振耐压试验装置原理
变频串联谐振耐压试验装置是一种用于高压电器耐压试验的装置，利用变频器来调节用于试验的频率，使高压电器更好地适应不同的环境，从而提高其耐压性能。
变频串联谐振耐压试验装置的原理是，变频器将电压调节至频率F，然后将其输入到谐振电路中，谐振电路由一个可变电容和一个可变电感共同组成，电容和电感的调节可以调节谐振电路的频率，而谐振电路的输出则会产生一个脉冲信号，该脉冲信号会被输入到耐压装置中，从而调节其耐压性能。
变频串联谐振耐压试验装置的主要优点是可以调节高压电器的耐压性能，从而使其能够更好地适应不同的环境，进而提高其耐压性能。
此外，该装置还具有节能、环保、易于操作、结构简洁等优点，使得其在耐压试验中具有更多的应用前景。
变频串联谐振耐压试验装置具有调节高压电器耐压性能的优点，且具有节能、环保、易于操作、结构简洁等优点，因而被广泛应用于耐压试验领域。
为什么要采用串联谐振有什么优势和特点
为什么要采用串联谐振?有什么优势和特点
串联谐振是一种组合型、多用途的电气交流耐压试验装置，它相对于传统的油浸式试验变压器、干式变压器具有哪些优势？其作用范围有哪些表现形式？下面，跟着时基电力厂家来更深入了解一下。
串联谐振的作用
发展历程
交流耐压试验装置也可以称为变频串联谐振试验装置，是采用RLC谐振电路，实现大容量、高电压电气设备的交流试验，在此之前，受电压和容量的影响，国内对于电力电缆的交流试验是一片空白，而是采用直流高压发生器测量直流泄露电流衡量整体运行水平，随着电缆的故障率越来越高，并且研究发现直流的记忆效应对构成很大程度的威胁，不仅不能真实模拟运行工况，反而加速电缆的绝缘老化，既要满足电压要求，又要不是直流，那么，升级版的直流高压发生器就出现了，它就是超低频高压发生器，采用0.01Hz，0.1Hz的超低频率面对市场的考验，好景不长，1996年，第一台串联谐振装置诞生，充分的验证的其优越性、真实性，并于2012年修订规程，电力电缆的交流耐压采用串联谐振试验装置。
作用
串联谐振的作用与油浸式试验变压器、干式变压器的作用是一样，采用加压法检查其绝缘强度是否符合规定和要求，不同在于，串联谐振频率和容量可以控制和改变，相比，适用性更强。
串联谐振优势
串联谐振的优势主要体现在体积小，操作灵活，兼顾性强，采用自适应电源，
30~310Hz的频选范围，可对长达10km及以上大容量的电力电缆进行试验，也可对10kv~220kv高电压电气设备的工频试验，相比油浸式（干式）试验变压器不仅体积小，移动方便，更重要的是配置可自行调节！。
串联谐振试验系统在电缆耐压试验中的应用
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｒ ｃ ｂ ｅ ｏ ｎ ｃａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｔ ｇ ｅ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｓ ｓ ｅ ；ｓｅ － ｐ ｔ ａ ｓ ｏ ｍｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｗｅ ａ ｌ ；ｃ ｍ ｍｒ ｉｌｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｖ ｌａ ｅ ｔ ｓ ；ｓ ｒｅ ｅ ｏ ａ ｃ ｙ ｔ ｍ ｔｐ ｕ ｒｎ ｆ ｒ ｒ
生 产 和 发 展 提 供 了 良好 的 机 遇 ， 电缆 的 质 量 ， 成 而 则
身试 品的试 验要 求进 行选 择 。一 些老 的电缆 厂 和低 压 电缆 生 产厂 ， 一般 习惯 采用 普 通 的升 压 变 压器 试 验 系统 。这类 系统 由调压 器 、 压变 压器 、 压器 和 升 分 控 制 台组 成 ， 电路原 理 图如 图 １所示 。 其
中 国分 类 号 ： Ｍ ２ ６Ｔ ２ ７ Ｔ ０ ； Ｍ ４
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 １１ ９ （０ ２ ０— ０ ７０ ３ —３ ２ ２ ０ ） １０ ３ ３
Ｔｈ ｐｐ ｉａ ｉ ｆ ｓ ｒ ｅ ｅ ｏ ｎ ｅ ｓ ｓ ｅ ｉ ａｂ ｅ ｖ ｔ ｇ ｅ ｔ ｅ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｏ ｅ ｉｓ ｒ ｓ ｎａ ｃ ｙ ｔ ｍ ｎ ｃ ｌ ｏｌａ ｅ ｔｓ ＨＥ ｔ ａ Ｂｏ ｅ Ｉ
（．上海 蓝 渡 高 电 压技 术设 备 有 限公 司 ． 海 ２０ ４ ； １ 上 ０２５ ２ ．广 东新 会 市 电力 工 业 局 电 缆 厂 ， 东 古片 广 ５９４） ２ １５
摘 要 ： 见 的 工额 耐 压 设 备 走 致 可分 为 两 类 ： 统 的 升 压 变 压 器 系统 和 串联 谐 振 系境 本 文 比鞋 了这 两 类 设 常 传
电缆高压试验中变频串联谐振技术的应用
电缆高压试验中变频串联谐振技术的应用韩㊀伟摘㊀要:高压电缆的应用范围日渐广泛ꎬ但是由于在施工阶段ꎬ高压电缆本身很容易受到各种因素的影响ꎬ导致其出现故障影响电力的正常供应ꎬ必须采用有效的试验技术对其性能进行检测ꎮ对于当前试验电缆绝缘性能的技术来讲ꎬ最好的措施便是电力高压试验ꎬ因为它是最为直接有效的ꎮ同时ꎬ电缆绝缘性能的重要性是非常巨大的ꎬ它的好坏直接决定着电气设备是否能够正常运转ꎮ电力高压试验当中最为有效的方法便是串联谐振装置ꎬ它能够有效的解决电力高压试验当中的电容量不足问题ꎬ以及一系列复杂的技术处理ꎬ正是因为这样ꎬ所以串联谐振装置得到了电力行业人士的广泛重视ꎮ关键词:电缆ꎻ高压试验ꎻ变频串联谐振技术一㊁影响电缆性能的因素常见影响电缆性能的因素体现在以下几个方面:１)超负荷运行:如果电缆处于超负荷运行状态下ꎬ那么因为超负荷运行会导致电缆的温度持续上升ꎬ进而导致绝缘性能因为高温而持续下降ꎮ２)受潮:由于水本身的导电性能ꎬ一旦电缆受潮进水ꎬ势必导致电能产生损耗ꎬ绝缘持续发生ꎬ绝缘性能也不断下降ꎮ３)外力冲击:在高压电缆运输㊁安装等过程中ꎬ很容易受到外力的影响ꎬ导致其受损ꎬ绝缘性能下降ꎮ４)安装不当:如果电缆本身的制作工艺或者安装不当ꎬ可能会导致局部因为接头没有压实或者加热不充分ꎬ绝缘性能达不到设计要求ꎮ二㊁电缆高压试验分析(一)试验对象及试验目的以某１１０ｋＶ电厂的高压电缆为例ꎬ该１１０ｋＶ电厂的高压电缆出线进行试验ꎬ试验的电缆长度约为２４０米ꎬ其截面积约为５００ｍｍ２ꎬ旨在通过试验来检验电缆的绝缘性能以及完成电缆芯线的对护套及地交流耐压试验ꎮ结合变频串联谐振技术的要求ꎬ试验采用的接线方式如图１所示ꎮ图１ 电缆高压试验接线示意图(二)试验前的准备工作首先ꎬ严格按照设计的要求对电缆进行安装ꎬ并确保电缆的外保护套没有破损ꎬ绝缘性能符合试验的要求且处于正常接地状态ꎮ其次对于本实验中涉及的ＧＩＳ间隔避雷器ꎬ应对其进行导体的拆除ꎬ并补充绝缘气体ＳＦ６至额定的压力ꎬ并经过相关测试符合要求ꎬ如绝缘气体泄露测试等ꎮ其次ꎬ对实验中的ＣＴ严禁其二次绕组一侧处于开路状态ꎮ最后ꎬ在试验之前还需要对电缆的两头的状态进行检查ꎬ确保两侧的连接均处于断开状态ꎮ(三)电缆高压试验的具体步骤１)准备工作后ꎬ完成相关设备的调试工作ꎬ并在现场设置警示牌和围栏ꎬ避免非试验人员进入到试验区域ꎮ同时对试验电缆的一项电缆进行绝缘电阻测量ꎬ确保其符合设计要求ꎮ２)将试验电缆的终端接头与试验引线进行连接ꎬ确保线路㊁设备等均正常后ꎬ打开试验电源ꎬ并对变频电源的频次进行调整ꎬ使其处于谐振状态下ꎮ３)逐渐提高输出电压ꎬ直到其达到试验电压的要求后ꎬ进行试验１小时ꎬ试验结束后应立刻进行降压ꎬ直到电压降低为０后ꎬ才能断开单元ꎬ并将高压端与地线进行连接ꎮ４)对此时试验电缆的绝缘电阻进行测量ꎬ并完成数据的记录ꎮ５)如果在整个试验阶段ꎬ发生了异常情况ꎬ如击穿等ꎬ需要立刻停止试验并对电缆㊁设备等进行检查ꎬ待确定电缆以及设备没有损坏后ꎬ方能再次进行试验ꎬ直到试验完成为止ꎮ６)电缆的一相试验结束后ꎬ按照以上的步骤继续进行二相㊁三相的试验ꎮ三㊁电缆高压试验中变频串联谐振技术的优点(一)串联谐振装置小体积㊁大容量传统的电力高压试验当中很难达到高压检测所需ꎬ受外界干扰因素较多ꎬ其准确性确实不高ꎮ为了能够解决该问题ꎬ就出现了串联谐振装置ꎬ该装置也是在不断的摸索和积累当中逐步发展成如今的变频串联谐振装置ꎬ并且从体积和容量上都取得了不断的突破ꎮ串联谐振装置不仅体积小ꎬ不占太多的空间ꎬ而且容量还很大ꎬ能够满足电气高压试验所需ꎬ并且还能够达到节能减排的目的ꎬ为环境保护带来一定的助力ꎬ并且为电力高压试验的精准度以及工作效率带来显著提升ꎮ(二)电压波形的优化因为串联谐振装置采取的是谐振式的电路电流波形ꎬ因此对于输出的电压波形也就有了比较大的优化ꎬ并且输出的电压波形大多为正弦波形ꎬ这就使得串联谐振装置可以非常有效的预防被检测的试验对象所损伤ꎬ降低了该装置在检测过程当中的受损率ꎮ(三)避免了过电压的恢复在整个变频串联谐振技术应用过程中ꎬ如果试验电缆出现了击穿现象ꎬ那么整个电路立刻也就脱离的谐振状态ꎬ所产生的高电压也会瞬间消失ꎬ所产生的电弧也相对应的熄灭ꎮ而在电压的恢复过程中ꎬ相对缓慢且耗时较长ꎬ杜绝了过电压恢复的可能性ꎮ四㊁结语总之ꎬ传统的电力高压试验已经很难满足正常所需ꎬ为了提升电力高压试验的准确性ꎬ增强试验过程当中的绝缘性ꎬ就需要使用到串联谐振装置ꎬ该装置能够在电力高压试验过程当中很好的起到至关重要的作用ꎮ相关工作者必须重视变频串联谐振技术的研究ꎬ以确保电力系统的正常运行ꎬ推动电力行业的可持续发展ꎮ参考文献:[１]陈澎ꎬ龚文博.变频串联谐振技术在电缆高压试验中的应用[Ｊ].大科技ꎬ２０１７(２２).[２]范永红.变频串联谐振技术在电缆高压试验中的应用[Ｊ].大众标准化ꎬ２０１９(１６).作者简介:韩伟ꎬ国网宜昌供电公司ꎮ４６１。
串联谐振耐压在电缆试验中的应用
２ｌ３ ， ５—６ ， １ ４ｌＯ
定时 ， 可以改变电源频率使之与 电路固有频率一致而发生谐振。 串联谐振高压试品电源的优点：
（） １所需电源容量小
ｕＥ ；Ｉ — ＝ ＝
、 Ｒ ＋） ／ （ｒＸ 【
试验电压 ２５ 。或 ２ ０ ．Ｕ（ Ｕ ）
，
图 ２
Ｒ一 回路 电 阻 Ｌ 串联 电感 Ｃ 试 品 电容 一 — 串 联谐 振 电路 示 意 图
由图可知 ： 电路 复阻抗为
／ Ｔ 、
Ｚ ＋ｔ一｝ ＝ ｊ ＝ ｊＬ ） ＋ Ｒ （ Ｒｘ ｏ
式 中， 电抗 ｘ Ｘ ， ＝ 是角频率 ｔ 的函数 Ｏ
当 Ｘｔｄ ｔＬ （ ＝ｏ － ｏｏ
２ Ｕ０
时间（ ｎ ｍｉ） ５或 ６ ） （ ｏ
６ ０
当串联谐振 时有 ｘ （， Ｉ ｃＩ Ｌ ） ｕ ｘ ＝Ｘ ｃ 设谐振回路 的品质 因数 ：
／
。：
Ｒ
：
Ｒ
： —
Ｌ
ｔＣＲ ｏ
１７ Ｏ ２ ２ ｌ Ｏ３ ０ ９ ｆ３
１ Ｕ（ １ Ｕ ） ． 。或 ． 。 ７ ４ Ｌ Ｕ（ １ 砜 ） Ｔ ｏ或 ． ３
６ ０ ６ ０
则 Ｕ＝ Ｕ 即被试 品上 获得的 电压 为励磁 电压 的 ｑ ， ｃｑ ， 倍 也就是 说 ， 利用额定电压较低 的试验变压器 ， 可以得到较高的输出电压。 由于输 出 功率 Ｐ Ｕｃｓ ， ＝ Ｉ ￣ 谐振 时， ｏｏ 负荷 为纯 阻性 的， ｃｓ ＝ ， ｐ Ｕ ， 即 ｏｏＩ ￣ 故 ＝ Ｉ而加在被 试 品 上 的容 量 Ｐ 是 施 加 的 电压 ｕ 和 电 流 Ｉ的乘 积 ，即 Ｐ＝ ｄ ｓ ｓＵ ＝ ｑ ｌｑ ， Ｕ＝ Ｐ可见 ， 被试品上得 到的容量为试验电源的 ｑ 。 就是说 ， 倍 也 用小 容量的试验变压器可以对 大容量 的试品进行交流耐压试验。
变频谐振在高压电缆耐压试验中的应用
变频谐振在高压电缆耐压试验中的应用【摘要】本文介绍了变频谐振试验系统的基本原理和优点，并根据现有的试验设备和应用实例，总结了变频试验系统在高压电缆交流耐压试验中的经验。
【关键词】变频谐振交流耐压This article describes the basic principles of variable frequency resonant test system and benefits, and in accordance with existing test equipment and application examples, summed up the experience of the frequency test system in the high voltage cable in the AC voltage test.Variable frequencyresonance AC voltage withstand1引言随着电力事业的快速发展，特别是近几年来“城市电网改造”，交联聚乙烯高压电缆在城市已经成熟推广使用，高压电缆现场竣工验收试验的目的是检查电缆的敷设、附件的安装是否正确及电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中，是否有受到意外损害。
但是电缆的运行电压等级不断升高且电缆电容大，容量迅速扩大。
对于交联电缆大容量试品的交流耐压试验，普通工频试验设备在大容量的情况不适合现场使用。
而变频谐振系统试验装置，就能解决以较小的电源容量试验较大电容并且获得较高试验电压，是当前高压电缆交流耐压试验的主流方法，在国内外已经得到广泛的应用。
2变频谐振试验系统原理目前已研制出谐振成套试验装置。
根据调节方式的不同，谐振装置分为工频串联谐振装置（带可调电抗器、或带固定电抗器和调谐用电容器组，工作频率50Hz）和变频串联谐振装置（带固定电抗器，工作频率一般为30～300Hz）两大类。
广东电网公司江门供电局试验研究所使用的VFSR-W型无局放变频谐振试验系统是运用串联谐振原理，采用几个固定电抗器组合使用（包括电抗器串联、并联、串并联等）、通过调频方式，使回路达到谐振状态，最后再调变频电源电压、励磁变压器升压，试品最终达到我们理想的试验电压。
变频串联谐振的交流耐压试验
变频串联谐振的交流耐压试验变频串联谐振的交流耐压试验电网改造过程中，高压电气设备广泛使用，交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，也是判断电气设备能否投运以避免发生绝缘事故最有效最主要的手段。
摘要：文章对串联变频谐振交流耐压试验的工作原理及试验方法介绍，通过对渭南地区64/110kV电缆的现场试验和数据分析，并提出现场试验操作的注意事项。
关键词：电力电缆,变频串联谐振,交流耐压试验,调谐1变频串联谐振1.1工作原理变频串联谐振原理是应用LC串联谐振产生交流高压电源来进行工作。
变频串联谐振全套设备主要由变频电源、励磁变压器、谐振电抗器、高压分压器和补偿电容器五部分组成。
1.2装置配置的计算方法实际使用时，装置配置主要取决于以下几个方面：①电缆的最高试验电压Us。
②电缆的最大和最小等效电容量Cx。
③电缆的试验频率f。
工频交流范围：45～65Hz。
④耐压时间T。
1.3电力电缆交流耐压试验方法电力电缆现场试验时，被试电缆的其中一相接交流高压电源，其它两相接地，电缆另一端三相开路，不能三相并联对地同时进行交流耐压试验。
2现场试验2.1现场使用方法及具体试验情况现场使用按以下步骤进行：①估算被试电力电缆的等效电容量Cx。
②根据已配电抗器的情况，选择串并联应用。
根据公式I≤2πfCUs以及f==50Hz计算可能的回路电流和频率范围，并注意电抗器的实际耐压情况。
③连接线路时，电抗器串并联使用时应注意同名端引线及耐压等。
④确保线路连接好，接通变频电源的电源开关。
⑤试验完毕后，降压关机，并给电缆放电。
下面举个具体现场例子，供大家参考。
线路名称：丰塬变110kV丰陕Ⅰ线路。
电缆型号：YJLW0364/1101×400；电缆长度：120m可知：此电缆的等效电容量=0.017uF，试验电压=128kV，试验频率为30Hz≤f≤80Hz，串联谐振回路的品质因数≥30。
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为何电缆耐压试验必须用变频串联谐振耐压装置?
为何电缆耐压试验必须用变频串联谐振耐压装置?变频串联谐振耐压装置是当前普遍采用的交流耐压试验的主流方式，装置不但能满足10kv、35kv还能满足110kv XLPE电缆的耐压要求，而且具有重量轻、可移动性好的优点，频率的调节范围为30～300Hz符合GI-GRE WG21.03 推荐使用工频及近似工频(30～300Hz)的交流电压要求。
这种交流电压试验可以重现与运行工况下相似的场强，实践证明是行之有效的方法。
除此之外还有以下两个主要理由：
1、如果选择工频耐压虽然可以满足耐压要求，但由于重量大，可移动性差，不适应现场电缆耐压试验。
2、如果选择振荡电压试验，由于是用直流电源给电缆充电，然后通过一个放电球隙给一组串联电阻和电抗放电，得到一个阻尼振荡电压。
CIGRE WG21.0 指出，此种方法优于直接的直流耐压试验，但仍不如工频试验有效。
所以，变频串联谐振试验法是当前耐压试验方法的首选方法，也是国家电网推荐的最有效的耐压试验方法。
现在大多数电缆都是用变频串联谐振耐压装置了，国家电力部门规范也是如此变频串联谐振装置生产厂家很多，而且质量也挺好的，售后服务也很及时。
规范是要求电缆交接试验需要用交流，也不一定用串联谐振，超低频也是可以的交流，其次参考电缆的长度和横截面积。