串联谐振装置在电力高压试验中的应用分析

董 伟

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

在电力系统运维管理期间，主要采用高压试验方式检验系统内电气设备安全绝缘性能与运行状态，从根本上降低电气设备故障发生几率，保障电力系统安全高效运行。而将串联谐振装置应用在高压试验过程中，可切实扩大电力高压试验范围，保障试验结果高效精准，对实现电力事业可持续发展目标具有重要意义。

1 串联谐振装置理论研究

1.1 串联谐振装置发展现状

串联谐振装置主要就是采用串联谐振原理，借助电抗器电感与试品电容相结合的方式，达到串联谐振效果。串联谐振装置需要通过试验品上高压电流实现自身功能，确保电压及电流能够流入高压试验设备内，使电气设备的绝缘性能能够被及时检测［1］。就目前来看，串联谐振装置在设计期间也使用了先进的电源频道调节技术，使串联谐振试验装置与被试验品的电容谐振能够有效结合在一起，产生一定的交流试验电压。同时，串联谐振装置也能运用多分支设计法，切实满足高电压与低电流设备实际运行需求，因此在电力系统高压设计环节得到了广泛应用。

1.2 串联谐振装置优势

串联谐振装置在应用到电力高压试验过程中，能够从根本上提升试验结果的全面性与精准性，对保障电气设备正常运行具有重要意义。与传统谐振装置相比，串联谐振装置运行优势主要体现在以下几方面。

第一，串联谐振装置体积小，安装便捷，能够更好应用在不同环境下的高压试验过程中，切实提升了电力高压试验质量效率［2］。不仅如此，串联谐振装置可供最大限度满足高压试验开展期间的电力消耗要求，使高压试验的可行性大幅度提升。

第二，保障电压输出波形稳定。通过将串联谐振装置应用在电力高压试验过程中，也能够从根本上保障电力输出波形的稳定性，使输出波形得到大幅度改善，防止串联谐振装置的电波对被试验品正常运行状态造成不利影响。由于串联谐振装置为谐振式电流滤波电路，能够有效改善电源电压波形畸变情况，获得良好的正弦电压波形，有效避免了谐波尖峰对试验品造成的损害。

第三，降低电力设备故障问题发生几率。通过将串联谐振装置应用在电力高压试验过程中，也可及时发现电气设备存在的绝缘缺陷问题，有效防止通过其他设备，降低设备在实际运行期间的故障发生几率，使电力系统在后期运维及管理期间花费的成本被控制在最低范围之内［3］。不仅如此，在串联谐振装置提供的串联谐振状态下，被试验品绝缘薄弱点击穿后，回路失谐，试验品承受的电压被快速下降，流过击穿点的电流也被控制在合理范围之内，切实降低了被试验设备受损伤程度，有效保障了电力高压试验中的经济效益。

2 串联谐振装置在电力高压试验中的应用原理

串联谐振装置是保障电力高压试验顺利开展的重要基础，在串联斜伸装置实际应用期间，主要就是借助一定的谐振电抗器容性与电感，增加被试验设备中的串联谐振性，获得符合预期设计要求的电压，使设备绝缘性能能够被更加精准的检测。在电力高压试验期间，如果感抗与试验设备过程中的感抗性相等，则电流感内电磁能量会与电容能量互补，有效控制了高压试验所造成的额外电流损失，确实提升了电力高压试验效果。下图为串联谐振装置运行原理。

图 串联谐振装置运行原理

3 串联谐振装置在电力高压试验中的具体应用

3.1 在电缆高压试验中的具体应用

现阶段电缆长度延长，故障发生几率更高。为从根本上保障交流电缆在实际运行期间的稳定性，需要应用串联谐振装置，开展更加精准高效的电力高压试验。具体来说，当前电缆高压试验多采用交流耐压试验方式，实际试验过程中的积累效应被控制在合理范围之内［4］。将串联谐振装置应用在电力高压试验中，需要克服直流电场强度电阻率引发的高温问题，还要在试验期间能够快速检测出电缆存在的绝缘性问题。由于直流电压在实际运行过程中容易出现较为集中的空间电荷，导致电缆绝缘闪络现象出现，因此需避免高压试验期间的设备电流突然增加情况，确保交流电压与工频电压能够形成更加稳定的等效关系。

3.2 在气体绝缘开关高压试验中的应用

在电力系统安装期间，如电气设备发生运输撞击或震动问题，会导致内部气体绝缘开关设备组件受损，严重影响到设备后期运行状态。因此为保障电力系统正常运行，需要事先做好气体绝缘开关高压试验工作。要求在高压试验过程中配合使用串联谐振装置，及时检测出存在于绝缘开关设备中的异常电场结构现象，确保气体绝缘试验内电压频率与工频电压试验频率相等，使气体绝缘开关设备的故障问题能够被及时发现与解决［5］。为从根本上提升串联谐振装置在气体绝缘开关高压试验中的应用有效性，还需要严格遵循电气绝缘开关设备运行标准，确保气体绝缘试验电压频率控制在合理范围之内，使气体绝缘开关设备高压试验工作能够在现场得到高效开展，提升试验可行性。

3.3 在发电机交流耐压试验中的应用

通过将串联谐振装置高效应用在发电机交流耐压试验中，可保障试验结果精准，使发电机内部铁心不受损坏。具体来说，发电机均具有体积大、运行所需电流电压高等特征，如果发电机内部定子绕组绝缘性能下降，绝缘设备被击穿，会导致严重故障短路问题出现，使发动机无法正常运行。通过在发动机交流耐压试验中增设串联谐振装置，能够利用铁心改变电感，实现营造工作谐振环境目标，使发电机短路故障问题发生几率被控制在最低范围之内。

4 串联谐振装置在电力高压试验中的应用注意事项

为确保串联谐振装置能够在电力高压试验中发挥出应有的积极作用，需加强串联谐振装置管控力度，对电力高压试验方案进行不断优化。

首先，注重培养电力高压试验操作人员专业技能，增强人员职业素养，确保操作人员能够熟练掌握高压试验流程以及设备相关使用说明。通常情况下，将串联谐振装置应用在电力高压试验过程中，需要两个以上操作人员配合进行，在多次反复试验后，才可进入后续安装环节。

其次，开展电力高压试验需严格遵循国家有关部门针对试验内容及试验注意事项颁布的明文规定，确保试验环节全程可控，使高压试验结果更加精准［6］。在将串联谐振装置应用在电力高压试验过程中，应严格遵循操作流程，不可出现接错线等问题。制定出严格的电力高压试验管控机制，细化试验职责，确保在试验问题发生后，能够第一时间找寻到责任人。加大违规试验行为惩戒力度，力争在开展电力高压试验过程中，营造出严肃认真的工作范围。

此后，在将串联谐振装置应用在电力高压试验期间，输出电压及电流额度较高，需要采用更加可靠的接地方式。要求试验人员与携带高电压或超高电压的设备保持一定安全距离。因串联谐振装置可以与被试验设备及谐振电抗器形成高压环境，故在开展高压试验期间，需要对设备安装环节进行严格审查，如设备未按照相关标准形成高电压环境，应对故障原因进行细致分析，重点检测设备回路是否处于连通状态，使高压试验结果更加精准可靠，为制定出专项合理的高压电气设备故障运维方案提供重要理论依据。同时，在利用串联谐振试验系统开展电力高压试验过程中，需要针对电气设备实际运行特征与需求，对电力高压试验内容进行不断优化，及时记录下电力高压试验数据及流程，使高压试验环节全面可控。

最后，做好串联谐振装置日常运维与保养工作，定期用湿布或中性清洁剂擦拭装置表面，防止表面灰尘进入到设备内部，对设备正常运行状态造成严重不利影响。

5 结束语

总而言之，串联谐振装置具备体积小、性能优越等特征，能够被有效应用在多场合电力高压试验环节，对保障电气设备安全运行意义深远。与发达国家相比，我国串联谐振装置开发与推广的时间较短，在投入电力高压试验过程中依然存在较多不稳定因素，因此需电力企业结合电力系统当前发展趋势，对串联谐振装置内部功能进行不断优化。