電力設(shè)備耐壓試驗(yàn)裝置的發(fā)展情況

早期GIS組合電器和高壓電纜耐壓設(shè)備主要有：(0.1Hz)、工頻調(diào)感升壓源等。其中直流倍壓電源、直流倍壓電源、低頻電源低頻電源不能用于GIS組合電器耐壓試驗(yàn)，而在高壓電纜試驗(yàn)中由于直流耐壓時(shí)試品上的電壓分布為電阻分壓分布，而工頻交流耐壓時(shí)試品上電壓分布則是電容分壓分布，因此其效果不能等效于交流耐壓試驗(yàn)，有時(shí)甚至?xí)p傷被試品；低頻電源也是存在和工頻電源的等效性不好同樣的問題；而工頻調(diào)感升壓源在現(xiàn)場應(yīng)用中諸多性能指標(biāo)都嚴(yán)重受到影響。工頻調(diào)感升壓源是一個(gè)固定的、頻率不可調(diào)的電源裝置，它由一個(gè)感應(yīng)調(diào)壓器或自耦調(diào)壓器對市電電源實(shí)現(xiàn)電壓可調(diào)輸出，再由單相隔離變壓器作為勵(lì)磁電源輸出高壓(十幾kV到幾十kV)、大電流的電源，再通過諧振升壓到所需試驗(yàn)電壓。由于該設(shè)備頻率不可調(diào)，無功補(bǔ)償要依靠改變外配電抗器的方式，需要平滑調(diào)節(jié)諧振電抗器的電感量方能滿足現(xiàn)場試驗(yàn)要求；由于整套系統(tǒng)不能達(dá)到諧振諧振狀態(tài)，其Q值較小，使得調(diào)壓器和勵(lì)磁變也需要提供無功電源，造成調(diào)壓器和勵(lì)磁變復(fù)雜笨重，同樣諧振電抗器由于機(jī)械調(diào)鐵心間隙來調(diào)感使得電抗器更加笨重且可靠性不高從而不能滿足頻繁現(xiàn)場搬運(yùn)和長途運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｓ捎陬l率不可調(diào)，導(dǎo)致其自身具有難以克服的缺點(diǎn)，如：①體積大，運(yùn)輸相當(dāng)不便，不適合現(xiàn)場工作；②調(diào)感式電抗器機(jī)械調(diào)感部分易損壞可靠性低；③頻率不能調(diào)節(jié)，電抗器電感量調(diào)節(jié)范圍小，很難達(dá)到理想的諧振點(diǎn)；④設(shè)備組裝、運(yùn)輸、維護(hù)工作量大，工作成本高，減小工作人員的勞動強(qiáng)度等要求難以實(shí)現(xiàn)。
    
隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，使得高電壓、大電流的升壓裝置在現(xiàn)場應(yīng)用成為可能，變頻電源作為現(xiàn)場調(diào)壓調(diào)頻源，由于頻率可調(diào)，可以不通過平滑調(diào)節(jié)諧振電抗器電感來實(shí)現(xiàn)或接近諧振，可以極大的降低了諧振電抗器的重量和調(diào)壓源的重量，極大提高了整套設(shè)備在現(xiàn)場應(yīng)用的可靠性。目前現(xiàn)場大容量高電壓等級的耐壓裝置基本都為變頻諧振升壓系統(tǒng)。傳統(tǒng)的定頻升壓系統(tǒng)主要應(yīng)用于不用搬運(yùn)的實(shí)驗(yàn)室以及現(xiàn)場小容量的升壓系統(tǒng)(20kVA以下)。變頻諧振升壓系統(tǒng)按變頻源控制原理分為PWM和推挽式線性放大方式，前者主要應(yīng)用于耐壓試驗(yàn)，后者應(yīng)用于現(xiàn)場對抗干擾要求較高的變壓器局放試驗(yàn)中。變頻諧振升壓系統(tǒng)按諧振原理分為并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振兩種，前者用于被試品兩端絕緣的電壓要求低的變壓器局放試驗(yàn)場合，后者用于設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)。