1. Pracovní princip: Rezonance řady
V aRezonanční obvod řady,Indukční reaktance (XL)vysokopěťového reaktoru aKapacitní reaktance (XC)testovaného kabelu se navzájem zruší:
Řešení pro frekvenci:
Na rezonanci:
TheTestovací napětí je maximalizovánopřes kabel s minimálním výkonem .
Systém funguje jako magnifikátor napětí .
Reaktivní síla je cirkulována, pouzemalá aktivní sílaje čerpán z dodávky .
2. Klíčové komponenty systému (podrobné)
| Komponent | Funkce | Klíčové poznámky |
|---|---|---|
| Proměnné zdroje napájení (VFP) | Dodává napájení na vyladěné frekvenci (20–300 Hz) | Často měnič pevného stavu; Přesná kontrola výstupní frekvence |
| Excitační transformátor | Pokročí nízké napětí z VFPS | Izolace musí odolat HV boční výstup |
| HV reaktor (induktor) | Vytváří rezonanci LC s testovacím objektem | Musí být variabilní nebo modulární, aby zvládla různé kapacity |
| Testovací objekt (kabel) | Poskytuje testovací kapacitu | Dlouhé kabely=Vysoká kapacita, obvykle 0,1–5 µF |
| HV dělič | Měří výstupní napětí přesně | Kapacitní nebo odporový dělič; kalibrované |
| Systém řízení a ochrany | Monitoruje provoz, protokoluje data, výlety na poruše | Zahrnuje přepětí, nadproud, prahové alarmy PD |
3. Konfigurace systému
A. Modulární kontejnerizovaný systém
Namontováno v kamionu nebo kontejneru
Používá se pro testování pole HV Power Lines (E . G . 220 KV, 400KV)
Může testovat 1–10 km kabely
B. Systém založený na mobilním smyčce
Kompaktní pro aplikace středního napětí
Snadno přepravujte přívěsem nebo vyzvednutím
Nižší výstup: 50–150 kV
4. Typický testovací proces
| Krok | Popis |
|---|---|
| 1. příprava | Změřte délku kabelu, kapacitu, kontrolu ukončení, pozemní štít |
| 2. rezonance ladění | Upravte frekvenci, dokud se přes kabel neobjeví maximální napětí |
| 3. RAMP-UP | Zvyšte napětí na úroveň testu (obvykle 1,7–2,0 × u₀ kabelu) |
| 4. namočte období | Udržujte úplné zkušební napětí po dobu 15–60 minut |
| 5. monitorování | Monitorovat napětí, proud, PD (volitelné), teplota |
| 6. Výboj | Před ukončením testu správně vypouštějte kabel |
5. Pokyny pro dimenzování systému
Chcete -li vybrat správný systém, vypočítejtezatížení kapacityaPožadavky na testování:
A . Odhad kabelové kapacity:
B . Požadovaná zkušební výkon:
V: Zkušební napětí (RMS)
F: Frekvence (Hz)
C: Celková kapacita (µF)
Otázka: Reaktivní síla (KVA)
C . Příklad:
Kabel: 5 km, xlpe, třída 220 kV
Kapacita: 0,25 µF/km × 5=1.25 µF
Zkušební napětí: 1,7 × √2 × 127 kV ≈ 305 kV (vrchol)
Frekvence: 50 Hz
Q =2 π × 50 × (305 × 103) 2 × 1,25 × 10–36mvarq=2 \\ pi × 50 × (305 × 10^3)^2 × 1,25 {{{{{{{{{{{{-6}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} MVarq =2 π × 50 × (305 × 103) 2 × 1,25 × 10−66mvar
Rezonanční systém to musí podpořitreaktivní sílaNa požadovaném napětí .
6. Pokročilé možnosti
Analýza integrovaného částečného výboje (PD)
Detekovat rané izolační vady
Měření Tan A (faktor disipačního)
Analýza stárnutí izolace
Integrace dálkového ovládání a SCADA
Pro automatizované testování, vedení záznamů a cloudové hlášení
HV filtr (harmonický potlačení)
Zabraňte poruchám EMI během rezonančního ladění
7. Norma a Pass Criteria
| Norma | Úroveň napětí | Doba trvání testu | Pass Criteria |
|---|---|---|---|
| IEC 60840 | 30–150 kV | 1h při 2 × u₀ | Žádné poruchy |
| IEC 62067 | 150–500 kV | 1h při 2 × u₀ | Žádné poruchy |
| IEEE 400.4 | Vše | Obvykle 30–60 min | Volitelné PD <5 PC |
8. Aplikace
Testování přijetí továrny (FAT) a testování přijetí místa (SAT)
Uvedení dlouhých podzemních přenosových vedení
Testování kabelového pláště HVDC (při AC)
Ověření kabelu ponorky
Testování sekce kabelového okruhu kabelového obvodu
9. Srovnání: AC rezonanční vs. jiné metody
| Funkce | AC rezonanční | AC testovací transformátor | Test VLF | DC test |
|---|---|---|---|---|
| Vhodné pro dlouhé kabely | ✅ | ❌ (příliš objemný) | ✅ | ❌ (škodlivé pro XLPE) |
| Požadovaná energie | Nízké (rezonanční) | Vysoký | Velmi nízké | Nízký |
| Měření PD | ✅ | ✅ | Omezený | ❌ |
| Hmotnost/přenositelnost | Střední | Vysoký | Světlo | Světlo |
| Použijte na kabelu XLPE | ✅ | ✅ | ✅ | ❌ |