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    工频交流耐压试验的串联补偿试验方法

    发布日期:2008-11-20 点击:6995次

    试验变压器的额定电压小于所需试验电压,但电流额定量能满足试品试验电流的情况下,可用串联补偿的方法来进行试验。

        串联补偿的接线如图5-2所示,其等效电路厦相量图  如图5-3所示。补偿电抗及试品电容组成串联回路。

           

     

    此时,电路中电流为

    I=U/√R2+(XL-XC2

    式中R、XL——分别为电抗器的等效电阻及感抗;

    XC——试品容抗

    当采用可调式电抗器进行补偿时,可调节XL,让其  值与XC值相等,此时回路发生串联谐振,电路中的电流I=U/√R2+(XL-XC2=U/R  试品上的电压UC与电抗器上的电住UL相等。即

    UC =UL=I XL =U/R·XL =QU           Q= XL /R

    式中Q——电抗器的品质因数,一般电抗器的品质因数为10~40。

    由式(5 -2)可看出,串联补偿法可在试品上产生数十倍于试验变压器输出电压的电压,从而可大大地降低试验变压器额定电压及容量。

     

    当采用串联补偿时,虽然试验变压器输出电压较低,但对电抗器却要求有与试品相同的耐压水平。另一方面,串联补偿时,当回路达到XL = XC,并且回路电阻很小时,则可能在试品上出现危险的过电压。因此,采用串联补偿应注意避免产生谐振,并且所用补偿电抗器最好用空心绕组的,因为有铁芯的电抗器易造成非线性谐振。

    当试品电压较高时,也可采用多十分离电抗器叠加形成补偿电抗,当采用补偿电抗器进行补偿时,补偿电抗的调节可通过多台小电抗的串联、井联爰改变分接头位置来实现。

    由于补偿电抗xL不能连续调节.一般很难调到谐振点,通常(XL—Xf)2远大于R2,此时可忽略电抗器的等效电阻。回路电流可近似为

    I=U/√R2+(XL-XC2 ≈U/| XL-XC |

    一般情况下,调节使I=| XL-XC |≤1/5 XC是比较容易的,此时电容器上的电压

    Uc=I XC≥U/(1/5 XC)×XC大于等于5U

      由此可以看出,用积木式补偿电抗器进行串联补偿,试品上可较容易得到5借以上电源电压,从而减小5倍以上的试验容量。

        利用串联谐振作耐压试验有两个优点:①若被试品击穿,则谐振终止,高压消失;②

      击穿后电流下降.不致造成被试品击穿点扩大。

    现以250MW水轮发电机的串联谐振交流耐压试验为例,说明串联谐振试验的情况。

    由5-9可知,发电机对地电容上的无功功率较电源输出功率增大了K倍,可见,当进行电容符合的工频耐压试验时,只需要电源输入一个S=Q/K的功率,便可满足试验要求。

    试验数据

     

    试验序号

    被试品电容电流

    Ic

    (A)

    试验变压器电压

    U

    (V)

    被试品上的电压

    Uc

    (kV)

    变压器输出的容量

    S

    (KVA)

    被试品吸取的无功功率

    Q

    (kvar)

    1

    2

    3

    2.49

    3.12

    7.5

    200

    280

    920

    6.83

    8.40

    19.3

    0.498

    0.87

    6.90

    17.0

    26.2

    145.0

     

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