对于采用带并联补偿的变频串联谐振试验装置接线方式对交联聚乙烯电缆进行现场交流耐压试验时,并联补偿的电抗器对谐振时的品质因素的影响进行了分析,并提出解决现场电缆交流耐压试验中合理选择、配置有关的谐振试验装置的方法。 现场试验情况 试验设备参数 调频电源:采用扬州拓普电气科技有限公司生产的变频串联谐振试验装置。输出为0~865 V标准正弦波,频率调节范围:30~300 Hz。 电抗器参数(单节):额定电压267 kV、额定电流4 A,50 Hz时的品质因素为50。 从试验数据(比较试品电容为0.6048μf和0.6627μf时)可以看出,在试品电容量相近,并联回路电抗器的并联台数增加时,回路的品质因数明显下降,电容量小的试品试验电流反而增加。 串并联法的原理分析 等值电路图(未计被试品的电阻) 计算分析 在等值电路图中,电感为L,品质因数为Q1;整个回路的品质因数为Q,回路总的电阻为R′,并联回路总的阻抗为Z。 在试验时,电路处于谐振状态,试验变压器仅需要提供整个试验回路的有功损耗部分的功率。在Cx两端未并电抗器并忽略Cx及试验变压器的有功损耗的条件下,试验回路的品质因数为Q=ωL/R。如试验装置受到限制,为减小试验电流,在Cx两端并电抗器。可以看出,谐振时电路中的电压Uab和Ubc的幅值是相等的,所以试验中试验电压不变时每台电抗器的有功损耗相同,设与被试品并联的电抗器为n只,各电抗器的参数相同,则试验电路的总损耗增加到原来的n+1倍。此时,如果Cx和电抗器的谐振频率保持不变,则试验回路的品质因数为: 但实际上,在大多数情况下,当并联的电抗器数n变化时,Cx的并联电路中的等值参数Cx值将改变,电路的谐振频率(调频时)或串联的电抗器的值将要改变,引起ωL值的变化,使电路的品质因数改变。 当电源装置为调频电源时,当n增加时谐振频率ω增加,ωL值增加使得Q增加。若考虑由于频率的增加,电抗器的损耗会有所增加及n增加引起的整个电路的损耗增加,它使Q值降低。所以,整个电路的实际品质因数总是小于Q1,大于Q1/(n+1)。 当电源装置为调感电源时,n增加,电抗器L增加,ωL值增加,使得Q增加。n增加引起的整个电路的损耗增加,它使Q值降低,整个电路的实际品质因数也是小于Q1,大于Q1/(n+1)。 信息来源:www.sh-baishi.com 信息整理:上海百试电气科技有限公司 |