SFXZ电力电缆交流耐压串联谐振

SFXZ电力电缆交流耐压串联谐振
一、产品概述
目前在国际和国内已有越来越多的XLPE 交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE 交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究观点认为XLPE 结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。同时，各种大型变压器的交流耐压试验，火力及水力发电机的交流耐压实验也定期进行。这些设备的试验要求的试验设备容量大，通常情况下采用谐振的办法进行试验，但必须是在工频条件下或等效工频条件下进行。等效工频条件一般采用45-65Hz 的频率范围，但很多试验单位要求50Hz试验电源对这类设备进行交流耐压试验。
青岛普锐思电气设备有限公司所生产的系列全自动变频串联谐振试验装置主要用于10kV、35kV、110kV的交联橡塑电力电缆，66kV、110kV、220kV 组合电器(GIS)的变频交流耐压试验，水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节（30--300Hz）串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。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着降低，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。因此现在大多采用变频谐振，可以得到更高的品质因数（Q 值），并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优点。
1、SFXZ电力电缆交流耐压串联谐振在电力系统中应用的优点：
（1）所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
（2）设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但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，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。
（3）改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
（4）防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
（5）不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪落电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。
2、SFXZ电力电缆交流耐压串联谐振主要功能及其技术特点：
（1）装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪落）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪落时闪落保护动作并能记下闪落电压值，以供试验分析。
（2）整个装置单件重量很轻，zui大不**过40kg，便于现场使用。
（3）SFXZ电力电缆交流耐压串联谐振装置具有四种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。工作模式为：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式。
（4）能存储及时打印和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。
（5）装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时彩色液晶大屏幕显示扫描谐振、升压、记时曲线方便使用者直观了解是否找到谐振点。
（6）采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。
3、主要技术参数及选型
 
　 额度输出电压
　　 0～220kV(AC有效值)及以下
　　 输出频率
　　 30～300Hz
　　 谐振电压波形
　　 **弦波，波形畸变率≤1.0%
　　 满负载工作时间
　　 连续工作时间60min
　　 系统品质因素
　　 负载下≥20
　　 频率调节细度
　　 0.1Hz
　　 不稳定度
　　 ≤0.01%
　　 工作电源
　　 单相220V或三相380V±10%，工频50Hz±5%
35kV及以下电缆耐压装置配置表：
产品型号名称
控制箱
电抗器(干式)
励磁变(干式)
分压器
适用范围
SFXZ-44/22
2.5kW
1A/22kV二台
2.5kVA/1kV
25kV
10kV电缆≤1km
SFXZ-88/22
4kW
2A/22kV二台
4kVA/1kV
25kV
10kV电缆≤2km
SFXZ-132/22
6kW
2A/22kV三台
6kVA/1/3kV
60kV
10kV电缆≤3km
35kV电缆≤1km
SFXZ-176/22
7.5kW
2A/22kV四台
7.5kVA/1/3kV
60kV
10kV电缆≤4km
35kV电缆≤1km
SFXZ-264/22
10kW
2A/22kV六台
10kVA/1/3kV
60kV
10kV电缆≤6km
35kV电缆≤2km
SFXZ-330/22
15kW
2.5A/22kV六台
15kVA/1/3kV
100kV
10kV电缆≤8km
35kV电缆≤2km
SFXZ-640/32
25kW
2.5A/32kV八台
25kVA/1/3/5kV
200kV
10kV电缆≤10km
35kV电缆≤4km
110kV电缆≤1km
110kV及以上电缆耐压装置配置表：
产品型号名称
控制柜
电抗器(油浸式)
励磁变(油浸式)
分压器
适用范围
SFXZ-1300/130
50kW
5A/130kV二台
50kVA/3/5kV
150kV
35kV电缆≤2km
110kV电缆≤2km
SFXZ-2600/130
100kW
5A/130kV四台
100kVA/3/5/10kV
220kV
35kV电缆≤3km
110kV电缆≤3km
220kV电缆≤1.5km
SFXZ-3200/220
160kW
4A/220kV四台
160kVA/5/10kV
160kV
110kV电缆≤5km
220kV电缆≤3km
SFXZ-6400/220
320kW
8A/220kV四台
320kVA/5/10kV
320kV
110kV电缆≤10km
220kV电缆≤5km
500kV电缆≤1km
 
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