電力電纜串聯諧振試驗解決方案

       為了保證電纜安全可靠運行，有關的標準對電纜的各種試驗做了明確的規定。主要試驗項目包括：測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流、交流耐壓試驗。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的，其目的是發現絕緣中的缺陷。但是近年來國內外的試驗和運行經驗證明：直流耐壓試驗不能有效地發現交聯電纜中的絕緣缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。所以現在的國標要求電力電纜要做交流耐壓試驗。               

       電力電纜在投運前按《GB 50150-2016電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》進行試驗。在試驗前要充分的了解電力電纜的型號、長度和等級，這樣才能初步估算電力電纜耐壓的頻率（注：L—電感，H；C—電力電纜電容量（見表2）和分壓器電容量）和電流 I = 2π f0 Cx U0 × 10 -6A（注：I—被試品電容電流，A ；f0—電源頻率， Hz；Cx—被試品電容量，μF；U0—試驗電壓有效值即試驗電壓，V）。才能確定需要多少節電抗及是否需要帶補償電容。因為我們電力電纜耐壓整套設備有10節電抗（每節電抗額定電壓27kV），1節補償電容，估算出來后，也方便我們更的完成工作任務。

       一般耐壓諧振的在回路頻率時，回路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使回路發生諧振，再在回路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產生較高的試驗電壓。原理圖如下：                                 

圖一：10kV電力電纜耐壓并聯接法

圖二10kV電力電纜交流耐壓試驗接線圖

圖三：35kV電力電纜交流耐壓試驗接線圖             

       一般我們進行電力電纜交流耐壓，開始是采取串聯諧振的方式進行試驗。串聯諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品的電容實現串聯諧振。試驗工作過程是：根據前面粗略估算出的電流，當電流大于電抗額定電流時，我們就需要采用并聯電抗，防止電抗器過負荷，長時間耐壓損壞電抗器。當電流小于電抗額定電壓是，就不需要并聯電抗器。根據前面粗略估算的頻率，看是否需要補償電容。我們的變頻操作箱是有自動或手動尋找頻率，根據諧振時被試電纜上的電壓找到諧振點，然后觀察頻率是否與我們估算的是否一致再確定是否需要補償電容。確定好之后就可以開始試驗，試驗電壓及時間見表1。試驗結束之后要對電纜充分的放電。      

表1： 橡塑電纜20～300Hz交流耐壓試驗電壓和時間

表2：橡塑電纜每公里電容量