并联补偿电抗器在串联谐振耐压试验的应用
3页1、并联补偿电抗器在串联谐振耐压试验的应用摘要:随着经济和科技水平的快速发展,电力行业发展也十分快速。谐振耐压 试验在大电容设备的耐压试验中应用十分广泛,如大型变压器、电力电缆等。随 着城市内变电站布点困难日益突出,长距离电缆也在逐步增加,而在进行电缆的 交接试验时,原有的串联谐振耐压设备常出现不能满足试验要求的尴尬局面:如 频率不满足要求,电流超过电抗器和励磁变额定电流等;如人员不掌握对大电容 被试品谐振耐压试验的接线方法,将出现即使更换多台设备依然无法开展试验的 局面,会对线路的安全稳定运行造成较大的影响。本文提出一种新的接线方式, 可利用部分原有设备或通过借用其他仪器电抗器来扩展试验范围,达到试验要求。关键词:并联谐振;补偿电抗器;应用引言电力变压器是电力系统运行的重要设备,采用交流耐压的试验方法可以有效 判别变压器主绝缘电气强度的水平,具体试验方法包括采用升压变加压和采用变 频串联谐振的方法升压。通过对谐振耐压电路的分析,将串联谐振和并联谐振的 特点相结合,提出一种新的串并联谐振耐压试验方法,简单改变接线即可达到扩 大仪器可用范围的目的,降低了试验功率。可将该方法应用于长距离电缆以
2、及主 变等耐压试验。1带并联补偿电抗器的串联谐振接线法1.1采用常规试验变压器法进行交流耐压试验该电力局现有最大试验变压器额定容量2kVA,额定电压60kV,额定电流 0.033A,若用常规试验变压器法进行交流耐压试验,试验数据如表3所示。由表 3可知,采用传统升压方式高压绕组试验电压和电流不满足要求、低压绕组和平 衡绕组试验电流不满足要求,因此不能用现有的常规升压方式进行耐压试验。1.2变频交流串联谐振装置试验参数(1)变频电源(HDSR-F,主机1台):输入电压:380V,三相,50Hz;输 出电压:0450V;输出容量:20.0kVA;频率调节范围:30300Hz(2)励磁 变(F-LB10B,1台):输入电压:0450V;输出电压:02.5x4kV;额定容量: 10.0kVA(3)试验电抗器(F-DK27/27.5,5 只):额定电压:27kV,45300Hz; 额定电流:1.0A;额定负载:131nF;额定电感量:95.5H(4)分压器(F- CF250,1只):额定电压:300kVAC;有效精度:1.0级;额定电容:0.5nF(5) 补偿电容(HDSR-f-Z140IV,1
3、个):额定电压:140kV;额定电容量:3.2nF(6) 高压引线、放电杆及附件:1套。(7)5000V高压绝缘电阻仪:1只。(8)绝缘 垫:1只。1.3优化模型的求解耐压试验设备参数优化模型的求解采用目标规划的序贯式算法,具体步骤如 下:1)编写函数品质因数Q,谐振频率f,电抗器电流IL,励磁变压器电流Ib,励 磁变压器电压Ub。2)将式(8)的约束条件按优先级排序,如式(8)从上到下的逐级 满足约束,将多目标规划问题分解为一系列单目标规划问题。3)变量为串联电抗 器数量n1,并联电抗器数量n2,在约束条件下求得使用电抗器最少的组合方案。 输入有:变压器数量,内阻,高压侧最大输出电压与电流;电抗器总数以及其额 定电压,额定电流,电感和内阻值;试验电压;试品电缆等值电容等。输出有: 串并联电抗器数量n1和n2,品质因数,谐振频率,变压器输出电压,变压器高 压侧电流,电抗器电流等。2系统有效性验证根据以上参数建立仿真模型,进行系统有效性验证,以SIMULINK为开发工具, 根据上述的相应参数选择方案构建模,在嵌入式系统中执行MATLAB算法。输入 交流电压(要求电压的频率随时间增加而增加
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