目前國内在XLPE交聯電纜(lǎn)交接試驗中存在的問題，從設備和(hé)标準上論述了變(biàn)頻諧振裝置在進行高壓電力電纜現場(chǎng)交流耐壓的可行性。
一、問(wèn)題的提出
1、問題及現(xiàn)狀(zhuàng)
    近年來随(suí)着城網改造工(gōng)程的實施(shī)，高壓交聯電纜開始大量使用(yòng)。按照IEC840或CIGRE WG21.0 3建議規程，現場試驗的(de)目的不是(shì)為(wéi)了檢驗(yàn)電纜的制造質量或電纜(lǎn)附件的制造質量的好壞，其制造質量已在型式試(shì)驗和出廠試驗中證(zhèng)實。現場竣工驗收試驗的目(mù)的是檢查電纜的敷設、附件的安裝是(shì)否正确及電纜在運輸、搬運、存放、敷設和回填的過程中，是否(fǒu)有受到意外損(sǔn)害。在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因，很長時間(jiān)以(yǐ)來，仍沿襲使用直流耐壓的(de)試驗(yàn)方法，但存在很多缺陷。因此，使用非直流的方(fāng)法對交聯(lián)電纜進行耐壓試驗(yàn)就(jiù)越來越受到(dào)人們的重視。
2、标準問題
    由于設備容(róng)量和體積等問題，目前國家尚無高壓電力電纜敷設後在現(xiàn)場進行交(jiāo)流耐壓試驗的相應(yīng)标準。CIGRI國際大電(diàn)網工作會議21工作組的《高壓擠包絕(jué)緣電纜竣工驗收試驗建議(yì)導則》中對目前采用的直流耐壓試驗方法(fǎ)提出疑議(yì)，并推薦(jiàn)使用工頻及近似(sì)工頻(30～300Hz)的交流(liú)試(shì)驗方法。IEC60840标準中在45～150kV敷(fū)設後電纜試驗标準(zhǔn)中除原直流試驗标(biāo)準外，增加了1.7U0 5min或1 U0 24h的交流試驗标準。而在220kV等級中IEC 62067/CD草案(àn)中則取消(xiāo)了電(diàn)纜敷設後試驗中直流試驗的标準(zhǔn)，隻有交流試驗的(de)要求，即20～300Hz1.4 U0 60min。南方電網公司2004年發布的企業标準之(zhī)《電力設備預防性(xìng)試驗(yàn)規程》内容中在XLPE電纜主絕緣耐壓試驗一項中(zhōng)規定了電纜的交流耐壓試驗标準，其試驗頻(pín)率推薦為20～300Hz，35kV及以下電纜試驗電壓為1.6倍的相電(diàn)壓，110kV電纜試驗電壓為(wéi)1.36倍的相電壓，220kV及以上電纜(lǎn)試驗電壓(yā)為1.12倍的相電壓。
二、交流耐壓(yā)試驗方法的選擇
1、超低頻0.1Hz耐壓試驗
    因(yīn)被試XLPE電纜的電容量(liàng)很大，工(gōng)頻試驗時所需試驗變壓器的容量(liàng)也要很大，導緻試(shì)驗設備笨重而不适于現場使用。采用0.1Hz作為試驗電源(yuán)，理論上可以将試(shì)驗變壓器的容量降低到1/500，試驗變壓器的重量(liàng)可大大(dà)降低，可以較容易(yì)地移動到現場(chǎng)進(jìn)行(háng)試驗。目前，此種方法主要應用于中低壓電纜的試(shì)驗，由于試驗條件(jiàn)的真(zhēn)實性畢竟不如近工頻交流電壓，電壓等級偏低(dī)，還不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗(yàn)。
2、振蕩電壓試(shì)驗
    振蕩電壓試驗是(shì)用直流電源給電纜充電，當達到試(shì)驗電壓後使放電(diàn)間隙擊穿而通過(guò)電感線圈放電，對(duì)電纜施加一定電壓幅(fú)位、頻率為kHz級的衰減振蕩波電壓作為擠包絕緣(yuán)電纜線路的竣工(gōng)試驗方法的另一種途徑。此種方法比直流耐壓試驗方(fāng)法有效(xiào)，但(dàn)與工(gōng)頻電(diàn)壓試驗相比(bǐ)， 其檢查電纜主絕(jué)緣和附件缺陷的效果仍不理(lǐ)想， 一是波的衰減厲害，難以滿足長電纜(lǎn)的需要；二是使局(jú)放增大，對電(diàn)纜有(yǒu)較大傷害。
3、諧振耐壓試驗
    諧振耐壓(yā)試驗方法是通過改(gǎi)變試驗系統的電感量和試(shì)驗頻率，使回路處于諧(xié)振狀态，這(zhè)樣試驗(yàn)回路中試品上的大部分容性電流與電抗(kàng)器上的感性電流相抵消(xiāo)，電(diàn)源供給的能量僅為回路中消耗的用功功率，為試品(pǐn)容量的1/Q(Q為系統的(de)諧振倍數)；因(yīn)此試(shì)驗電源的容量在降低(dī)，重量大大減輕。諧振耐壓試驗系統按調(diào)節方式分為調(diào)感式和調頻式兩種。
    可調電感型諧振試驗系統(tǒng)可(kě)以滿(mǎn)足耐壓要求，但由于重量大，可移(yí)動性差，主要用于試驗室。變頻串聯諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與(yǔ)被試品電容實現電容諧振，在被試品上獲得高電(diàn)壓、大電流，是當前高電壓(yā)試驗的一(yī)種新的方法與潮流，在國(guó)内(nèi)外已經得到廣泛的應用。變頻串(chuàn)聯諧振是諧振式電流濾波電(diàn)路，能(néng)改善電源波形畸變，獲得(dé)較好的正弦電壓波(bō)形，有效防止諧波峰(fēng)值對(duì)被試品的誤擊穿。變頻串(chuàn)聯(lián)諧振工(gōng)作在諧振狀态，當被試品的絕緣點(diǎn)被擊穿時，電流立(lì)即脫諧，回路電流迅速下降(jiàng)為(wéi)正常試驗電流的數十分之一。發生閃(shǎn)絡(luò)擊穿時，因失去諧振條件，除短路(lù)電流立即下降外，高電壓也立即(jí)消失，電弧即可熄滅。其恢複電壓的再建(jiàn)立過程很長，很容(róng)易在再次達到閃(shǎn)絡電(diàn)壓斷開電源，所以(yǐ)适用(yòng)于高電壓、大容量的電力設備的絕緣耐(nài)壓試驗。
    變(biàn)頻諧振試驗系統不但能滿足高壓 XLPE電纜的耐壓要(yào)求，而且具有重(zhòng)量輕、可移動性(xìng)好的優點，适宜現場試驗。經分析比較，變頻串(chuàn)聯諧振(zhèn)成套試(shì)驗裝置，該(gāi)裝置采用固定電抗器作(zuò)為諧振電抗器，以調頻的方式(shì)實現諧振，頻率的調節範圍為30～300Hz，符(fú)合南方電網(wǎng)公司2004年(nián)發(fā)布的企業标(biāo)準之《電力設備預(yù)防性試驗規程》内容中推薦使用頻(pín)率20～300Hz的諧振(zhèn)耐壓試驗
三、諧振試驗裝置使用中的注意事項
    1、諧振電源産品大(dà)多都是高壓試驗(yàn)設(shè)備，要求由高壓試驗(yàn)專業人員使用，使用前應(yīng)仔細閱讀使用說明書， 并經反複操(cāo)作訓練。
    2、操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本(běn)單位有關高壓試(shì)驗的安全作業規(guī)程。
    3、為了保證試驗的安全正确，除必須熟悉本産品說明書外，還(hái)必須嚴格(gé)按國家有關标準和(hé)規程進行試驗操作。
    4、各聯接線不能接錯，特别是接地(dì)線不能(néng)接錯，否則可導緻試驗裝置損壞。
    5、本裝置使用時，輸出的是(shì)高(gāo)電壓或超高電壓，必須可(kě)靠接地，注意操作安(ān)全距離。
    6、串聯諧振試驗系統是利用諧振電抗(kàng)器與被試品諧振産生高電壓(yā)的，也(yě)就是說，能不能産生(shēng)高電壓主要是(shì)看試品與諧振電抗(kàng)器是否諧(xié)振，所以，試驗人員在分析現場不能(néng)夠産生所需高電壓時，應該分析什麼破壞了(le)諧振條(tiáo)件，回(huí)路是否接通等。
    7、串聯諧振試驗系(xì)統的(de)激磁(cí)變壓(yā)器有特定的電壓和電流要求(qiú)，在選用代替品時，一定要考慮電壓和電流， 不能采用隻是容量相同的普通的試驗變壓器。
    直流耐壓(yā)試驗不能模拟高壓交聯電纜的運行工況，試驗效果差，并且有一(yī)定的(de)危害性，在(zài)現場竣工(gōng)驗收試驗時，不宜再(zài)采用直流耐壓的方法。交流耐(nài)壓試驗是現場檢驗交聯電纜的敷設和(hé)附件安裝質(zhì)量有效的手段。我們(men)所(suǒ)用的變頻諧振裝置符(fú)合(hé)南方電網公司企業标準、IEC和國标的有關要求，通過電抗器串并聯的方式可以滿(mǎn)足高(gāo)壓交聯電纜現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓的要求。