工频交流耐压试验可采用串联谐振耐压试验装置(又称为变频串联谐振装置或串联谐振耐压试验设备),是新一代;由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成;体积小,重量轻,易于现场作业;特点:结构复杂、可靠性低、接线繁多、成本高;特别适用于大容量容性试品的交流耐压试验设备 。便携式交流工频耐压仪(由干式试验变压器、控制箱两部分组成)体积小,重量轻;,结构简单、可靠性高;可方便在现场使用。
绝缘耐压试验分为直流耐压试验和交流耐压试验两种。过去在进行电缆耐压试验时都采用直流耐压试验。在1980年左右,国外电力部门发现直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性。我国在九十年代开始研究和实践交流耐压试验技术。经过20多年的研究和实践,纷纷采用交流耐压试验代替直流耐压试验。国内外有关标准机构也对于高压电缆的试验方法作出了更改和修订。1997年CIGRI国际大电网工作会议对采用的直流耐压试验方法提出疑议,并推荐使用工频及近似工频(30-300HZ)的交流试验方法,在全世界范围内推广应用。我国的华北电力集团,广东,江苏,浙江,福建,安徽等电网已先后颁发《试验规程》,强制规定用交流耐压试验代替直流耐压试验。在我国电网相对发达的省份,交流耐压试验已经成为强制性标准。其它地区的试验规程也在起草和酝酿中。交流耐压试验取代传统直流耐压试验已是大势所趋。
近年来国内外的试验和运行经验证明:直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷,甚至造成电缆的绝缘隐患。德国Sechiswag公司在1978~1980年41个回路的10 kV电压等级的XLPE电缆中,发生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV电压等级XLPE电缆投运超出9 000 km,发生故障107次,国内也曾多次发生电缆事故,相当数量的电缆故障是由于经常性的直流耐压试验产生的负面效应引起。因此,国内外有关部门广泛推荐采用交流耐压取代传统的直流耐压。
特性
* 体积小,重量轻,特别适合现场使用;
* 过压,过流,放电,过热及零启动保护全面可靠,动作时间1微秒;
* 符合国标要求:有监测峰值/√2功能,可实时监测试验波形;
* 一键鼠标式旋钮“傻瓜式”操作,大屏幕液晶显示;
* 软件校准功能,方便用户校准表计,确保高电压值准确度
由于电缆的电容量较大,采用传统的工频试验变压器很笨重,庞大,且大电流的工作电源在现场不易取得。因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低,重量减轻,便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz),但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式(30-300Hz)串联谐振试验设备,可以得到更高的品质数(Q值),并具有自动调谐、多重保护,以及低噪音、灵活的组合方式(单件重量大为下降)等优点。就目前的国内外的提法来看,我们总结可分成3类:第1类为较宽频率范围30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz;第2类为工频范围,45-65Hz,45-55Hz;第3类为接近工频,35-75Hz。
整套试验设备可根据被试品电容量的不同,确定由单个或多个谐振电抗器串、并联使用。
2、主要部件的技术规范
(1)变频控制单元
输入工作电源: 220V、 50Hz,电流5~250A
输出电压和电流:0~250V,电流5~250A
输出频率:20~300Hz,
频率调节细度:0.1Hz
大输出功率:5~10000kVA
(2)励磁变压器
输入工作电源:250V 电流5~250A
输出电压和电流:0~10kV,电流1~10A
额定容量:5~50000kVA
(3)谐振电抗器:(每台谐振器的技术规范)
单台电抗器额定工作电压:20kV、40kV、60kV(有效值)
单台额定工作电流:1~10A(有效值)
(4)电容分压器
工作方式: 纯电容式
额定电压: 20kV、60kV、100kV、200kV、500kV、1000kV有效值
工作频率: 30~300Hz
测量误差: <1%
电容: 1000pF±5%
分压器低压臂电压: 100V