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變壓器的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)常見問題及解決方案

應(yīng)用串并聯(lián)諧振原理進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)方法有哪些?

對(duì)于長電纜線路、電容器、大型發(fā)電機(jī)和變壓器等電容量較大的被試品的交流耐壓試驗(yàn)，需要較大容量的試驗(yàn)設(shè)備和電源，現(xiàn)場往往難以辦到。在此情況下，可根據(jù)具體情況，分別采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振或串并聯(lián)諧振(也稱串并聯(lián)補(bǔ)償)的方法解決試驗(yàn)設(shè)備容量不足的問題。

(1)串聯(lián)諧振(電壓諧振)法。當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓不能滿足所需試驗(yàn)電壓，但電流能滿足被試品試驗(yàn)電流的情況下，可用串聯(lián)諧振的方法來解決試驗(yàn)電壓的不足。

(2)并聯(lián)諧振(電流諧振)法。當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓能滿足試驗(yàn)電壓的要求，但電流達(dá)不到被試品所需的試驗(yàn)電流時(shí)，可采用并聯(lián)諧振對(duì)電流加以補(bǔ)償，以解決試驗(yàn)電源容量不足的問題。

(3)串并聯(lián)諧振法。除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗(yàn)要求時(shí)，可同時(shí)運(yùn)用串、并聯(lián)諧振線路，也稱為串并聯(lián)補(bǔ)償法。

由電感線圈(可用電感L串電阻R模擬)和電容元件(電容量為C)串聯(lián)組成的電路中，當(dāng)感抗等于容抗時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓諧振，深入分析如下：

(1)當(dāng)L、C一定時(shí)，電源的頻率f恰好等于電路的固有振蕩頻率，即f=1/(2π√LC)。

(2)當(dāng)電源頻率一定時(shí)，調(diào)整電感量L，使L=1/[(2πf)2C]。

(3)當(dāng)電源頻率一定時(shí)，調(diào)整電容量C，使C=1/[(2πf)2L]。在電感線圈(可用電感L串電阻R模擬)和電容元件(電容量為C)并聯(lián)組成的電路中，滿足下列條件之一，就會(huì)發(fā)生電流諧振。

(1)電源頻率f=1/2π√1/LC-R/L

(2)調(diào)整電容量，使C=L/[R2+(2πfL)2]

(3)當(dāng)2πfCR≤1時(shí)，調(diào)節(jié)電感L也可能產(chǎn)生電流諧振。

進(jìn)行變壓器的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意：

(1)應(yīng)該先調(diào)諧，再升壓。當(dāng)采用串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置時(shí)，試驗(yàn)電壓的頻率應(yīng)不低于40Hz，全電壓下耐受時(shí)間為60s。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在較低的激磁電壓下調(diào)諧電感或頻率找諧振點(diǎn)，當(dāng)被試品上電壓達(dá)到時(shí)，即達(dá)到試驗(yàn)回路的諧振點(diǎn)，可以開始升壓進(jìn)行試驗(yàn)。

(2)諧振試驗(yàn)回路品質(zhì)因數(shù)Q值的高低與試驗(yàn)設(shè)備、試品絕緣表面干燥清潔程度及高壓引線直徑大小、長短有關(guān)，因此試驗(yàn)宜在天氣晴好的情況下進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)備、試品絕緣表面應(yīng)干燥、清潔。盡量縮短高壓引線的長度，采用大直徑的高壓引線，以減小電暈損耗。提高試驗(yàn)回路品質(zhì)因數(shù)Q值。

耐壓試驗(yàn)時(shí)，電力設(shè)備絕緣不合格的可能原因有：

(1)絕緣性能變壞。如變壓器油中進(jìn)入水分、固體絕緣受潮、絕緣老化等，都會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降，在耐壓試驗(yàn)時(shí)可能不合格。

(2)試驗(yàn)方法和電壓測量方法不正確。例如，進(jìn)行變壓器試驗(yàn)時(shí)，未將非被試?yán)@組短接接地，非被試?yán)@組可能對(duì)地放電，誤判為不合格。再如，試驗(yàn)大容量試品時(shí)，仍在低壓側(cè)測量電壓，由于容升效應(yīng)，實(shí)際加在被試品上的電壓超過試驗(yàn)電壓，導(dǎo)致被試品擊穿，誤判為不合格。

(3)沒有正確地考慮影響絕緣特性的大氣條件。由于氣壓、溫度和濕度對(duì)火花放電電壓及擊穿電壓都有一定影響，若不考慮這些因素就可能導(dǎo)致設(shè)備不合格的結(jié)論。