随着电力系统的蓬勃发展,系统中各电力运行设备的单机容量越来越大,输电电压等级也越来越高,对运行设备试验设备的要求也越来越高。如果采用常规高压试验设备,所需试验电源的容量与被试设备的容量高达数千kVA。由于试验设备容量较大,对于现场试验而言,设备笨重,不宜携带;而且由于试验电源容量较大,在现场寻找合适的电源也十分不便。
为了满足大容量、高压(超高压)电气设备的试验需求,本升压装置采用串联谐振原理,利用可调电抗器与被试设备的电容或补偿电容(容性)匹配形成谐振。这样,试验电源只承担有功功率分量,仅为受试品所需容量的1/Q倍,大大减小了试验设备的容量和重量,是一种理想的高压电源。
本装置主要针对CVT(电容式电压互感器)的交流耐压设计制造。电抗器采用单节手动电感调节方式设计,适用范围广,是高压试验部门及电力安装、检修工程单位理想的耐压设备。该装置主要由电控箱、工频调压柜、励磁变压器、可调电抗器组成。
1. 所需电源容量大大减少。串联谐振电源通过谐振电抗器与被试电容器谐振产生高电压、大电流,在整个系统中,电源只需提供系统的有功消耗部分,因此实验所需电源仅为试验容量的1/Q。
2. 设备重量和体积大大减小。串联谐振电源不仅省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且谐振励磁电源仅需试验容量的1/Q,大大减轻了系统的重量和体积,通常为普通试验设备的1/10。
3. 改善输出电压波形。谐振电源内含谐振滤波电路,可以改善输出电压的波形畸变,获得良好的正弦波形,有效防止谐波尖峰对试品的意外击穿。
4. 防止较大的短路电流烧毁故障点。在串联谐振状态下,当试品绝缘薄弱点被击穿时,电路立即断开,回路电流迅速降至正常试验电流的1/Q。然而,在并联谐振或试验变压器模式下进行耐压试验时,击穿电流会立即增大数十倍。相比之下,短路电流与击穿电流相差数百倍。因此,串联谐振可以有效地识别绝缘薄弱点,而不用担心大的短路电流烧毁故障点。
5. 无恢复过电压。试品击穿时,由于失去谐振条件,高压立即消失,电弧立即熄灭,重新建立恢复电压的过程较长,很容易在再次达到闪络电压之前就断开电源。该电压恢复过程是一个能量积累的间歇性振荡过程,持续时间较长,不会产生任何恢复过电压。
6. 反击过电压及传输过电压保护:本装置采用合理的布线、完善的保护环节,并采用逐级吸能的方式,有效防止反击过电压及传输过电压的危害。经多年现场实践证明,试品在闪络或击穿时,可有效避免过电压对整套试验设备及现场试验人员的损害和威胁。同时,也能有效避免试品故障点在闪络或击穿后扩大损害。
7. 电感谐振装置的主要功能包括:
① 耐压时间自动降压功能:
耐压计时器采用数显计时器,当耐压时间到达时,系统将自动降压。
② 零位关闭及零启动升压功能:
具有零位限位功能。当调压器未处于零位时,高压输出按钮无法关闭,确保电压从零位升压。
③ 过流保护功能:
系统配备电子式过流继电器,抗干扰能力强,动作迅速,避免试验过程中因过流造成的损坏。
④ 实验数据实时监控功能:
实时监控变压器低压侧电压和电流,直观了解试验情况。