現(xiàn)在各種大型電力變壓器、電力電纜、GIS等交流耐壓試驗(yàn)都必須嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程定期進(jìn)行,比較好的方法是采用串聯(lián)諧振的方法進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。
國(guó)電西高GDTL-C系列CVT變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置
前幾天,國(guó)電西高陳工做了一場(chǎng)35kV電纜交流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)電壓為52kV,升壓超過(guò)30kV的時(shí)候就升不上去了。然而,此時(shí)低壓電壓已經(jīng)特別高了,接著,試驗(yàn)人員聯(lián)系到我們,我們根據(jù)電纜長(zhǎng)度,橫截面積,計(jì)算出電纜的電容量,再通過(guò)參數(shù)算得回路的頻率為50HZ。這個(gè)值是在變頻源的30Hz-300Hz區(qū)間內(nèi)的。
隨后跟對(duì)方再次確認(rèn),對(duì)方表明設(shè)備接線無(wú)誤,但電壓還是升不上去。最后,通過(guò)反復(fù)檢查現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)原來(lái)是電抗器放在鐵板上,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生渦流效應(yīng)。找到問(wèn)題的關(guān)鍵所在后,讓試驗(yàn)人員將電斷開,把設(shè)備放置在沒有金屬的環(huán)境中升壓,接線方式不變,這次問(wèn)題解了,電壓很快升上去了,并達(dá)到了52kV的試驗(yàn)值。
那么什么是渦流效應(yīng)?電抗器放置鐵板上為什么達(dá)不到預(yù)期電壓?
先我們要知道電抗器的工作原理,在串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置中電抗器的作用就是為了使XC=XL,讓回路處于諧振狀態(tài),從而得到高電壓,一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng),所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性,所以電抗器也叫電感器。
然后,當(dāng)穿過(guò)一個(gè)閉合導(dǎo)線中的磁通量發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)線內(nèi)是會(huì)引起感應(yīng)電流的,這種由于電磁感應(yīng)在整塊的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流,因?yàn)槠湫螤钕袼械匿鰷u,所以就叫做渦電流,簡(jiǎn)稱為渦流。
如下圖所示,當(dāng)導(dǎo)體靠近變化著的磁場(chǎng)或是作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于電磁感應(yīng)定律可以知道,導(dǎo)電體內(nèi)必然會(huì)感應(yīng)出呈現(xiàn)渦狀流動(dòng)的電流,也就是所謂的渦流效應(yīng)。將通有交變電流的螺線管產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)靠近導(dǎo)電體時(shí),會(huì)在導(dǎo)電體的表面或是近表面產(chǎn)生渦電流,在整塊的金屬中,由于渦流的通路截面積很大,電阻很小,所以渦流常常很強(qiáng),使得導(dǎo)體因通過(guò)很強(qiáng)的渦流而大量發(fā)熱,這種渦流通過(guò)塊狀的導(dǎo)體時(shí),將電能轉(zhuǎn)換為熱能。
當(dāng)電抗器放置鐵板上面時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,鐵板處于變化的磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生渦電流,使得一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能消耗了,導(dǎo)致電壓達(dá)不到我們預(yù)期的電壓值,所以在我們?cè)囼?yàn)中,試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該盡量避免金屬環(huán)境,把電抗器放置在平整的水泥地上操作,如果有避免不了的金屬鐵板,把電抗器和鐵板中間墊一層絕緣皮就進(jìn)行試驗(yàn)也是不可行的,因?yàn)榻^緣皮隔絕不了磁場(chǎng),可能對(duì)試驗(yàn)電壓有一定的改善,但是達(dá)不到最終的效果,正確做法是把電抗器和鐵板間放置一個(gè)高于25cm的絕緣臺(tái),來(lái)避免產(chǎn)生的渦流效應(yīng)對(duì)試驗(yàn)造成的影響。