许卫星

1、背景

随着龙钢公司的发展，生产线逐渐扩展，电气设备也随之投入运行。因此，电气设备的预防耐压试验工作也呈常态化趋势。此项试验不仅成为目前掌握设备状态、进行设备风险评估的最有效办法，也是发现排除设备隐患，是确保电气设备健康运行的主要方法。而直流耐压不能反映实际工况下的电场分布，难以发现高压电气设备的内部隐患，因为直流电压下，电器元件上电压是按照电阻分布，在交流电压下，电器元件上的电压是按照介电常数分布，它反映实际运行情况。

现有的RCX串联谐振耐压试验设备，针对出现无法达到被试品预设试验电压进行分析，根据谐振原理，f=1/2∏√LC 回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变压器高压端输出电压的Q倍（Q为系统品质因数），即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上，先通过变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，在回路谐振的条件下，调节变频电源输出电压，使试品电压达到试验值，但在某些被试品试验中，出现滑压（迅速下降），超压（超出预设电压）及无法达到被试品电压的情况，分析解决如下：

串联谐振原理图（1） 串联谐振实际接线图（2）

2、前期采取措施

2.1 预防措施

试验前测试被试设备非破坏性试验项目是否合格，如绝缘电阻检测，保证其绝缘电阻大于0.5兆欧，（电力规程规定1兆欧/KV），电动机其测量吸收比R15/R60，大于1.3，直流电阻三相不平衡率小于2%。試验前被试设备绝缘表面擦拭干净，试验设备及试验外壳及非被试绕组可靠接地，接地电阻不大于4欧姆，多油设备应静止6-12小时。 对于高压试验40KV以上进行分阶段升压，为保证输出容量，其励磁变压器及电抗器应采取串并联方式进行，以上检测及措施的落实，防止试验未通过而造成的设备误判。

2.2 应急措施

当上述措施不能完成耐压试验时，利用设备“紧急降压”，恢复至初始状态，检查上述2.1步骤，如果合格，判断被试品容抗及感抗，在被试品接线处并入电容器一组，来补偿谐振回路中所需的容抗，以应对紧急设备试验，以确保正常生产（计算频率及Q值较为复杂，应提前摘录被试设备铭牌进行计算，做好预案）。

3、试验方案制定分析实施

Q值是衡量串联谐振最主要的参数，它与电源频率f及电抗器电感L成正比关系，与代表整个回路的有功损耗电阻R成反比关系，由Wl=1/WC可知，试品的容抗决定了高压电抗器的感抗，而Q=Wl/R，如试品是GIS或者多个独立的设备，则可以分段试验，以增大容抗，从而获得更高的Q值。回路损耗的分析，根据Q=1/WRC=WL/R 由式可知，若要增加Q值，唯一的方法减少回路损耗，而回路损耗主要来自谐振装置中的高压电抗器及试品。

串联谐振装置的损耗，串联谐振装置中的有功损耗主要来自电抗器，因为高压电抗器电感大而电流小。

不同的试品，Q值相差甚远，不同负荷的品质因数如下图

3.2 实施措施

3.2.1高压引线损耗，在现场试验中，往往因场地和试品位置的客观因素的影响，高压引线短则几米，长则十几米，这时高压引线的电场强度超出空气的击穿强度，导线表面就会产生强烈的电晕放电，这将对试验回路的Q值造成不可忽略的损失。须采用大直径高压引线或一般较高电压输出时，采用高压防晕线（一般不超过5米）。

3.2.2改变励磁变压器接线输出方式，主要根据被试品的试验电压UCX与试验电流ICX来选择。公式：（UCX=Q*Ue Icx=wCUcx ），同时检查励磁变压器高低压线圈通断，低压绕组阻值A1X1 A2X2 高压绕组每个输出端对高压尾及电抗器绕组通断检查，电容分压器高低压电容臂通断，一针对芯 、二针对外壳分别导通，一针对二针绝缘。

3.2.3 电抗器与试品电容量不匹配，试品损耗较高时，系统Q值（品质因数太低）加装电容器或电抗器，加大回路容量，同时提高励磁变压器输出电压，干燥处理被试品，提高绝缘强度，减少回路有功损耗。

串联谐振设备主要运用于被试品主绝缘耐压。其中根据两种不同形式的试验，对电抗器的配置要求也不相同。

4、分析结论：

对于频率没有特殊要求的试验 ，如：电缆试验 、高压开关 、隔离刀闸、GIS组合电器等。根据试验标准选择试验电压，并根据试验电压考虑电抗器的组配。 也可以结合现场需求灵活配置电抗器的个数，提高工作效率。