如果要對10kV及以上的XLPE電纜做阻尼振蕩波的局放測試實驗,電抗器體積較大,半導體開關的動態(tài)特性及耐壓等因素對整個局放測試系統(tǒng)的適用性及測試結果的準確性的影響,因而我們提出了基于變頻諧振的阻尼振蕩波電壓下XLPE電纜局放現(xiàn)場檢測及定位系統(tǒng)的研究,其提供是試驗電壓可達到1000kV甚至更高,并且滿足局放試驗要求。由于被試電纜在試驗過程中始終承受交流電壓,所以不存在直流極化效應等對電纜的不利影響。
變頻諧振電源可以對很長距離的電纜進行加壓,其原理為:串聯(lián)諧振回路的電感保持不變,改變電源的頻率,使之達到串聯(lián)諧振回路的固有頻率,從而使回路發(fā)生諧振。在考慮到放電機理不發(fā)生重大變化的條件下,CIGRE建議試驗電壓頻率范圍為30~300Hz[19],而2000年發(fā)布的IEC標準草案IEC62067則建議試驗電壓頻率范圍為20~300Hz。由于試品電容和最小電容之比等于試驗頻率之比的平方,即 ,所以變頻諧振試驗系統(tǒng)能夠適應的電容范圍很大,電容與最小電容之比可達100~225,即無論是幾十米長或者是十幾公里長的電纜均可進行試驗。
變頻諧振試驗系統(tǒng)的重量容量比小,便于運輸,易于安裝,操作簡便,可靠性高,輸出的電壓波形較好,不僅可進行耐壓試驗,而且可配合局部放電測量對電纜系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)進行診斷,因此它將成為電纜現(xiàn)場試驗的主流設備,特別是對于高壓和超高壓電纜。
另外,國際大電網會議(CIGRE )21.09工作組1997年關于60kV--500kV XLPE 電纜竣工驗收試驗建議導則中,推薦采用變頻諧振試驗裝置(30~300Hz ) 產生交流電壓進行XLPE 電纜的耐壓試驗,并進一步推薦在交流耐壓的同時測量局部放電。經過國際大電網會議的大力推薦,這種試驗方法已經列入國際電工委員會等的標準草案IEC62067[20]。因而基于變頻諧振的阻尼振蕩波電壓下的電纜局放現(xiàn)場檢測及定位系統(tǒng)在不久的將來在電力系統(tǒng)中定有較為廣泛的應用和推廣。另外,對110kV及以上電纜,進行直流充電需要的電源裝置體積龐大,國際上德國SEBAkmt等公司也在研制與試用過程中。
本方法的國內研究目前未見公開報道與國內研制裝置的現(xiàn)場使用。
本研究擬借鑒變頻諧振耐壓試驗裝置的原理,采用電力電子技術進行電壓波形控制,從而實現(xiàn)基于變頻諧振技術的電纜及接頭阻尼振蕩波下的局部放電測試。