變頻諧振的主要用途及優(yōu)越性

　　變頻串聯(lián)諧振試驗主要用于對大容量的容性電力設(shè)備的現(xiàn)場交流耐壓試驗，如中低壓、高壓、超高壓的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜，全封閉組合電器(GIS)，發(fā)電機定子，大型變壓器和電力電容器等。

　　大家知道，如上所述的電力設(shè)備其交接或預(yù)防性試驗用工頻進(jìn)行交流耐壓試驗是最好的，但由于試品電容量大，需要的設(shè)備功率龐大而無法進(jìn)行現(xiàn)場試驗，可替代的調(diào)感式串聯(lián)諧振試驗也由于設(shè)備大且復(fù)雜僅用于對發(fā)電機定子的耐壓試驗和實驗室。70年代末，國外電力部門發(fā)現(xiàn)了直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性，所以，目前，國內(nèi)已不推薦甚至禁用直流法做XLPE電纜試驗。因為XLPE電纜致命的一個弱點是絕緣內(nèi)容易產(chǎn)生水樹枝，在直流電壓作用下會迅速變?yōu)殡姌渲Σ⑿纬煞烹姡铀倭私^緣劣化;而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐挡⒛鼙３忠欢螘r間。國內(nèi)外的調(diào)查研究和實踐都表明，直流耐壓試驗不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷，如電纜附件內(nèi)的機械損傷等。而采用超低頻(0.1Hz)交流試驗方法設(shè)備體積雖減小了，但也有其局限性。首先，目前國內(nèi)產(chǎn)品均采用半電子半機械(大功率開關(guān)每5秒切換一次)方式來產(chǎn)生0.1Hz頻率，輸出波形無法達(dá)到等效性好的正弦方波;其次，試驗時間通常要求1小時(三相同做時為1小時，若發(fā)現(xiàn)有缺陷時再分相做，每相1小時)，工作效率是比較低的;同時，超低頻(0.1Hz)耐壓試驗只適用于中低壓、高壓XLPE電纜，無法滿足超高壓電纜主絕緣的試驗要求。

　　國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)21—09工作組于1997年發(fā)表的《高壓擠包絕緣竣工驗收試驗導(dǎo)則》中指出：30—300Hz交流耐壓試驗與工頻耐壓的等效性良好，推薦用此方法進(jìn)行電纜交流試驗并制定了試驗電壓標(biāo)準(zhǔn)。基于一些高校實驗室的理論和模擬試驗研究以及國外十幾年來采用變頻試驗的經(jīng)驗，其等效性好，效率高，設(shè)備輕便，試品長度幾乎不受限制。IEC60840標(biāo)準(zhǔn)中推薦45—150kV電壓等級敷設(shè)后電纜試驗標(biāo)準(zhǔn)中增加了1.7/5min或1/24h的交流試驗標(biāo)準(zhǔn);IEC62067/CD草案中對220kV等級則只提出了交流試驗的要求，頻率為：20—300Hz。