目前國內在XLPE交聯電（diàn）纜交接試驗中存在的問題，從設備和標準上（shàng）論述了變頻諧振裝置在進行（háng）高壓電力電纜現場交流耐壓的可行性。
一、問題的提出
1、問題及現狀
    近年（nián）來隨著城網改（gǎi）造工程的實施，高壓交聯電纜（lǎn）開始大量使用。按照IEC840或CIGRE WG21.0 3建議規程，現場試驗的目的不是為了檢驗電纜的製造質量或電纜（lǎn）附件的製造質（zhì）量的好壞，其製造質量已在型（xíng）式試驗和出廠試驗中證實。現場竣工驗收試驗（yàn）的目的是檢查電纜的敷設、附件的（de）安裝是否正確及電纜在運輸、搬運、存放、敷設（shè）和回填的過程中（zhōng），是否有受（shòu）到意外損害。在交聯電纜投運前的（de）試驗手段上由於（yú）被試容量大和試驗設備（bèi）的原因，很長（zhǎng）時間以來，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（yòng）非直流的方法（fǎ）對交聯電纜進（jìn）行耐壓試驗就越來越受（shòu）到（dào）人們的重視（shì）。
2、標準問題
    由於設備容量和體積等（děng）問題，目前國家尚無高壓電力電（diàn）纜敷設後在現場進行交流耐壓試驗的相應標準。CIGRI國際大電網工作會議21工作組（zǔ）的《高壓擠包絕緣電纜竣工驗收試驗建議導則（zé）》中對（duì）目（mù）前采用的直流耐壓試驗方法（fǎ）提（tí）出疑議（yì），並推薦使用工頻及近似工頻(30～300Hz)的交流試驗方（fāng）法。IEC60840標準中在45～150kV敷設後電纜試驗標準中除原直流試驗標準（zhǔn）外（wài），增加了（le）1.7U0 5min或1 U0 24h的交流試驗標準。而在220kV等級中IEC 62067/CD草案中（zhōng）則取消了電纜敷設後試驗中直流試驗的標準，隻有交流試驗的（de）要求，即（jí）20～300Hz1.4 U0 60min。南方電網公（gōng）司2004年發布的企業標準之（zhī）《電力設備預防性試驗規程》內容中在（zài）XLPE電纜主絕緣耐壓試驗一項中規定了電纜的交流耐壓試驗標準，其試驗頻（pín）率推薦為20～300Hz，35kV及以下電纜試驗電壓為1.6倍的相電壓（yā），110kV電纜試驗電壓為（wéi）1.36倍的（de）相電壓，220kV及以上電纜試驗電壓為1.12倍的相電壓。
二、交流耐壓試驗方法的選擇（zé）
1、超低頻0.1Hz耐壓試驗
    因被試XLPE電纜的電容量很大，工頻試驗（yàn）時所需（xū）試驗變壓器的容量也要很（hěn）大，導致試驗設備笨重（chóng）而不適於現場使用。采（cǎi）用0.1Hz作（zuò）為試驗電源（yuán），理論上可以將試驗變壓器的容（róng）量降低到1/500，試驗變壓器的重（chóng）量可大大降低，可以較容易地移動到現場進行試驗。目前，此種（zhǒng）方法主（zhǔ）要應用於中低壓（yā）電纜的試驗，由於試驗條件的真（zhēn）實性畢竟不如近工頻交流電（diàn）壓，電（diàn）壓等級偏低，還不能用於110kV及以上的高壓電纜（lǎn）試驗。
2、振（zhèn）蕩電壓試驗
    振蕩電壓試驗是用（yòng）直流電源給電纜充電，當達到試驗電壓後使放電間隙擊穿而通過電感線（xiàn）圈放電，對電（diàn）纜施加一定電壓幅位、頻率為kHz級的（de）衰減振（zhèn）蕩（dàng）波電壓作為擠包絕緣電纜線路的竣工（gōng）試驗方法（fǎ）的另一種途徑。此種方法比直流耐壓試驗方法有效，但與工頻電壓試驗（yàn）相比， 其檢查電纜主絕緣和（hé）附件缺陷（xiàn）的效果仍不理想， 一是波的衰減厲害，難以滿（mǎn）足長電纜的需要；二是使局放增大，對電纜有較大傷害。
3、諧振耐壓試驗
    諧振耐壓試驗方法是通過改變試驗係統的電感（gǎn）量和（hé）試驗頻率，使回路處於諧振狀態，這樣試驗（yàn）回路中試品上的大部分容性電流與電抗器上的感性電流相抵消，電源供給的能量僅為回路中消耗的用功（gōng）功率，為試品容量的1/Q(Q為係統的諧振倍數)；因此試（shì）驗電源的容量在降低，重（chóng）量大大減輕。諧（xié）振耐壓試驗係統按調節方式分為調（diào）感式（shì）和調頻式兩種。
    可調電感型（xíng）諧振試驗係統可以滿足耐壓要求，但由於重量大，可移動性差，主要用於試驗（yàn）室。變頻串聯諧振耐壓（yā）試（shì）驗是利用（yòng）電抗器的（de）電感與被試品電容實現電容諧振，在被試品上獲得高電壓、大電流，是當前高電壓試驗（yàn）的一種新的方法與潮流，在國內外已經（jīng）得到廣泛的應用。變頻（pín）串聯諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源波形畸變，獲得較好的正弦電壓波形，有效防（fáng）止（zhǐ）諧波峰值對被（bèi）試品的誤擊穿。變頻串聯（lián）諧振工作在諧振狀態，當被試品的絕緣點被擊穿時，電流立即脫諧，回路電流迅速（sù）下降為正常試（shì）驗電流的數十分之一。發生閃絡擊穿時，因失（shī）去諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立（lì）即消失（shī），電弧即可熄滅。其恢複電壓的（de）再建立過程很長，很容易在再次達到（dào）閃絡電壓斷（duàn）開電（diàn）源，所以適用（yòng）於高電壓、大容量（liàng）的電力設備（bèi）的絕緣耐壓試驗。
    變頻諧（xié）振（zhèn）試驗係統不但能滿足高壓 XLPE電纜的耐壓（yā）要求，而且具有重量輕、可移動（dòng）性好的優點，適（shì）宜現場試驗。經分（fèn）析比較（jiào），變（biàn）頻串（chuàn）聯諧振成套試驗（yàn）裝（zhuāng）置，該（gāi）裝置采用固定電抗器作為諧振電抗器，以調頻的方式實現（xiàn）諧振，頻（pín）率的調節範圍為30～300Hz，符合南方電網公司2004年發布的企業標準（zhǔn）之《電力設備預防性試驗規程》內容中推薦使用頻率20～300Hz的諧振耐壓試驗
三、諧振試驗裝置使（shǐ）用中的注意事項
    1、諧振電源產品大多都是高壓試驗（yàn）設備，要求由（yóu）高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀（dú）使（shǐ）用說明書， 並經反複操作訓練。
    2、操作人員應不少於2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試（shì）驗（yàn）的（de）安全作業規程。
    3、為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本（běn）產品說明書（shū）外（wài），還必須嚴格按國家有關標準（zhǔn）和（hé）規程進行試驗操作。
    4、各聯接線不能接錯，特別是接地線不能接錯，否（fǒu）則可導致試驗裝（zhuāng）置損壞。
    5、本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全距離。
    6、串聯諧振試驗係（xì）統是利用諧振電抗器（qì）與被（bèi）試品諧振產生高電壓的，也（yě）就是說，能不能（néng）產生高電壓主要是看試品與（yǔ）諧振（zhèn）電抗器是（shì）否（fǒu）諧振，所以，試驗人員在分析現場不能夠產生（shēng）所需高電壓（yā）時，應該分析什麽破壞了諧振條件，回路是否接通等。
    7、串聯諧振（zhèn）試驗係統的激（jī）磁變壓器（qì）有特定的電壓和電流要求，在選用（yòng）代替品時，一定要考慮電壓和電（diàn）流， 不能采用隻是（shì）容量（liàng）相同的普通的試驗變壓器。
    直流耐壓試驗（yàn）不能模擬高壓交聯電纜的運（yùn）行工況，試驗效果差，並且有一定的危害性，在現場竣工驗收試驗時，不宜再采用直流（liú）耐壓的方法。交流耐壓（yā）試驗是現場檢驗交聯電纜的敷設和附件安裝（zhuāng）質量有效的手段。我們所用的變頻諧振裝（zhuāng）置符合南方電網（wǎng）公司企業標準（zhǔn）、IEC和（hé）國標的有關要求，通過電抗器（qì）串並聯（lián）的方式（shì）可以滿足高壓交聯電（diàn）纜現場交流耐壓的要求。