振蕩波無局放試驗電源技術原理與應用研究

廖杰鴻，楊 芳，潘立豐，郭景宇

（廣東電網有限責任公司清城供電局，廣東 清遠 511500）

1 振蕩波變頻串聯諧振原理

1.1 變頻串聯諧振接線原理

圖1 為變頻串聯諧振接線原理圖。

圖1 變頻串聯諧振接線原理圖

如圖1 所示，變頻電源輸出頻率可以變化的交流電壓，其中的諧振電抗器電阻值L 是固定不變的，在相應的串聯回路中，如果變頻電源頻率不斷上升，相應的諧振電抗器的感抗也會不斷上漲，這樣試品的容抗也會隨之變小，在頻率中的感抗以及容抗對等的情況下，就會出現串聯諧振，此時電感中的磁場能量和相應試品電容中的電場能量能夠實現互相補償，而相應的電源只負責對于串聯回路中的有功損耗進行供應和補償。

1.2 變頻電源滿足無局放要求的原理分析

在變頻電源的逆變電路中，多不會使用一般開關狀態的場效應中工作的可控三極管，這是為了盡可能避免相關的導通以及截止時出現的干擾脈沖影響，這樣才能促使局部位置的放電測量工作有效開展。對此，嘗試使用在功率放大原理中應用的大功率三極晶體管。這類晶體管能夠進行頻率調節，借助低頻正弦信號電壓來對大功率功放管實施有效控制，并采取串并聯方式來實現對于相應電流正弦電壓的有效管控，最終滿足無局放的工作要求，也就是控制相應的局放電量在10PC 范圍內。但是其他高壓諧振電抗器、勵磁變壓器、中間變壓器、補償電抗器等設備需要根據具體的無局放規范和要求來生產，保證無局放試驗電源的工作效應和質量。

2 無局放試驗電源的應用優勢

就目前的無局放電源的應用來看，這一電源設備自身的抗電場干擾能力比較強，即使是處于很強的電場干擾下，其具體的測量精度以及控制保護目標都能夠有效實現，其磁屏蔽效應比較理想，且無局放實驗電源中的元件、引線使用的材料都是高導磁材料，不會產生空間輻射效應。這一無局放試驗電源的優勢性能主要包括如下10 點。

（1）電源使用的是線性功放電路，能夠實現完整的正弦波的輸出目標，且具體的正弦波輸出中，產生的波形失真幅度不大。

（2）無局放試驗電源自身的電壓穩定調節性能比較好。

（3）無局放試驗電源使用起來安全可靠，相應裝置中還設計了很多的保護裝置，其中包含過電壓保護、過電流保護、放電擊穿保護、短路保護、功率曲線保護、開機零位保護等。要使任何一種保護作用實施，相應的試驗電源設備就會對于試驗電壓進行輸出，確保相關主回路電源切斷，保證相關試驗人員以及試品等設備的安全性。

（4）無局放試驗電源使用光纖方式進行高壓測量信號接受模式，能夠實現對于高壓以及低壓回路的有效隔離。

（5）無局放試驗電源包含手動控制和自動控制兩種控制方式，能夠滿足多種控制需要。

（6）無局放試驗電源設備自身的液晶顯示以及旋轉鼠標應用能夠確保友好人機界面實現，滿足操作便利的需要，用起來比較簡單。

（7）振蕩波無局放試驗電源能夠實現同步電壓、電流以及頻率顯示目標。

（8）振蕩波無局放試驗電源具有諧振耐壓試驗功能。

（9）振蕩波無局放試驗電源具有自動諧振頻率查找功能，可設置多段自動掃頻頻率段。

（10）無局放試驗電源自身體積小、重量輕、搬運靈活、非常適合現場使用。

3 振蕩波無局放試驗電源應用和推廣

目前，振蕩波無局放試驗電源在電纜檢修中的應用比較普遍。正是因為10 kV 及以上高壓電纜在電網中地位越來越重要，因此，除了日常科學運維，通過電纜試驗的手段來發現其細微隱患的必要性也日益重要。振蕩波試驗就是給電纜加上外接電源，相當于讓電纜“跑”和“做平板支撐”，在這一過程中檢查電纜是否存在缺陷。振蕩波測試在國外應用較廣，實踐證明其缺陷發現率遠高于其他方法，而且對電纜本體缺陷和附件缺陷，如電纜終端頭、中間頭都有良好效果。針對輸電網實施“振蕩波局放試驗”與傳統的耐壓試驗相比，不僅對電纜主絕緣產生的危害降至最低，而且可以更為精確的直接定位隱蔽缺陷位置，從而讓電纜檢修人員一目了然，“對癥下藥”地開展消缺處理。

借助振蕩波無局放試驗電源技術原理開展的相關輸電網“振蕩波局放試驗”，能有效填補相關技術領域空白。未來，這一技術將被用于電網新老設備檢修工作，為提升電網檢修維護效率發揮更大的貢獻。

用于電纜檢修中的振蕩波局放測試儀是振蕩波無局放電源技術原理的主要應用設備，它可以通過在電纜上施加近似工頻的正弦波，以局部放電的形式激發出電纜潛在缺陷，及時檢查出即將發生故障的電纜。為了能讓相關電網工作人員迅速掌握設備使用方法，需要強化對于這一技術設備的應用指導和培訓工作開展。以理論結合實際的方式進行，制定完善的培訓方案，讓相關工作人員能夠學習振蕩波無局放測試儀的工作原理、使用方法、安全問題及相關注意事項，實施具體的測試儀的應用實操工作。在局放校驗中，針對設備出現的波形抖動現象進行討論學習，明確相關測量儀器在局放校驗時，精度逐級增高，當達到一定精度時，將無法測出穩定的波形，校驗到此就可以進行下一步，這是正常的。通過有效的培訓學習，讓相關電網工作人員能夠更好的把握電纜振動波局放測試儀的使用方法和波形分析，為下一步的電纜振蕩波測試工作的開展奠定基礎。

4 結 論

振蕩波無局放試驗電源的技術原理比較簡單，相應的技術設備應用中的具體優勢也比較突出，在相應的振蕩波無局放試驗電源開發應用中，能夠借助其技術原理和優勢，完成比較高效的電網檢修工作，提升電網工作效率，提高電網服務質量穩定性和設備安全性等。要實現對于這一技術設備的有效應用，在具體的應用前，需要把握相關的技術原理，做好優化分析和設計工作，確保相關振蕩波無局放試驗電源設備在電力系統中發揮更大的積極作用，促進電網穩定性和安全性提升。