技術(shù)天地
發(fā)電機的串聯(lián)諧振交流耐壓試驗
發(fā)布日期：2011-08-11 點擊：4191次
隨著發(fā)電機容量的不斷增大，發(fā)電機定子繞組的對地或相間容量大大增加，參考電容量如表所示。
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汽輪發(fā)電機 |
容量（MW） |
200 |
300 |
600 |
900 |
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電容量（μF） |
0.198 |
0.177~0.263 |
0.31~0.34 |
0.26 |
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水輪發(fā)電機 |
容量（MW） |
72.5~85 |
300 |
400 |
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電容量（μF） |
0.694 |
1.7~2.5 |
2.0~2.5 |
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由于發(fā)電機定子繞組的對地或相間電容量大，如300MW水輪發(fā)電機定子繞組對地電容量高選1.7～2.5μF，工頻耐壓時電容電流到達25～35A，試驗設(shè)備容量數(shù)千kVA，如采用常規(guī)試驗設(shè)備時，設(shè)備笨重，調(diào)壓設(shè)備等均難于齊備，更為嚴重的是用常規(guī)大容量試驗設(shè)備時，短路容量大，一旦發(fā)電機定子繞組絕緣被擊穿時故障點短路電流大，搞不好會造成燒損鐵芯，那將使發(fā)電機修復困難，將造成很大的經(jīng)濟損失。因此，大型發(fā)電機交流耐壓時需采用諧振耐壓。
大容量串聯(lián)諧振耐壓設(shè)備分為高電壓型和大電流型兩大類。前者適用于GIS等超高電壓的輸變電設(shè)備，后者適用于大型發(fā)電機、電容器、電纜等大電容量的設(shè)備。在耐壓試驗中，原則上不用混合式諧振。一般習慣稱為的諧振變壓器，只是并聯(lián)諧振在電路磁路上的一種變形，不屬并聯(lián)諧振。當前國際國內(nèi)的太容量諧振耐壓設(shè)備，全是串聯(lián)諧振型，因為：
(1)串聯(lián)諧振電路實際上是一個基波電流的串聯(lián)諧振濾渡電路，通過濾波后幾乎是完全正弦形的電流在被試電容(發(fā)電機)上壓降的波形(試驗電壓波形)，當然是很好的正弦渡，畸變率極低。
(2)發(fā)電機定子繞組絕緣發(fā)生擊穿，可能燒傷定子鐵芯。串聯(lián)諧振電路在發(fā)生被試品擊穿時，立即脫諧，相當于立即串入了一個大的限流電抗器，隨著擊穿的發(fā)生，電流立即下降為正常試驗電流的I／Q(Q為試驗回路品質(zhì)因數(shù)，一般Q=10～50)，可確保擊穿后定于鐵芯絕對安全。
(3)串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振一樣，由于諧振將使無功功率得到全補償，使電源容量和試驗設(shè)備的容量降為實際試驗容量的l／Q。串聯(lián)諧振有較好的技術(shù)性、安全性、經(jīng)濟性，諧振設(shè)備的性能比較見表。
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設(shè)備類型 |
輸出波形畸變率 |
試品擊穿后的短路電流 |
補償功能 |
單件最大質(zhì)量 |
綜合評價 |
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普通變壓器 |
大 |
大 |
無 |
最大 |
劣 |
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并聯(lián)諧振 |
較大 |
較大 |
好 |
較小 |
較好 |
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諧振變壓器 |
較大 |
較大 |
好 |
略大 |
極好 |
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串聯(lián)諧振 |
最小 |
極小 |
好 |
小 |
優(yōu) |
