振荡波无局放试验电源技术原理与应用研究

廖杰鸿，杨 芳，潘立丰，郭景宇

（广东电网有限责任公司清城供电局，广东 清远 511500）

1 振荡波变频串联谐振原理

1.1 变频串联谐振接线原理

图1 为变频串联谐振接线原理图。

图1 变频串联谐振接线原理图

如图1 所示，变频电源输出频率可以变化的交流电压，其中的谐振电抗器电阻值L 是固定不变的，在相应的串联回路中，如果变频电源频率不断上升，相应的谐振电抗器的感抗也会不断上涨，这样试品的容抗也会随之变小，在频率中的感抗以及容抗对等的情况下，就会出现串联谐振，此时电感中的磁场能量和相应试品电容中的电场能量能够实现互相补偿，而相应的电源只负责对于串联回路中的有功损耗进行供应和补偿。

1.2 变频电源满足无局放要求的原理分析

在变频电源的逆变电路中，多不会使用一般开关状态的场效应中工作的可控三极管，这是为了尽可能避免相关的导通以及截止时出现的干扰脉冲影响，这样才能促使局部位置的放电测量工作有效开展。对此，尝试使用在功率放大原理中应用的大功率三极晶体管。这类晶体管能够进行频率调节，借助低频正弦信号电压来对大功率功放管实施有效控制，并采取串并联方式来实现对于相应电流正弦电压的有效管控，最终满足无局放的工作要求，也就是控制相应的局放电量在10PC 范围内。但是其他高压谐振电抗器、励磁变压器、中间变压器、补偿电抗器等设备需要根据具体的无局放规范和要求来生产，保证无局放试验电源的工作效应和质量。

2 无局放试验电源的应用优势

就目前的无局放电源的应用来看，这一电源设备自身的抗电场干扰能力比较强，即使是处于很强的电场干扰下，其具体的测量精度以及控制保护目标都能够有效实现，其磁屏蔽效应比较理想，且无局放实验电源中的元件、引线使用的材料都是高导磁材料，不会产生空间辐射效应。这一无局放试验电源的优势性能主要包括如下10 点。

（1）电源使用的是线性功放电路，能够实现完整的正弦波的输出目标，且具体的正弦波输出中，产生的波形失真幅度不大。

（2）无局放试验电源自身的电压稳定调节性能比较好。

（3）无局放试验电源使用起来安全可靠，相应装置中还设计了很多的保护装置，其中包含过电压保护、过电流保护、放电击穿保护、短路保护、功率曲线保护、开机零位保护等。要使任何一种保护作用实施，相应的试验电源设备就会对于试验电压进行输出，确保相关主回路电源切断，保证相关试验人员以及试品等设备的安全性。

（4）无局放试验电源使用光纤方式进行高压测量信号接受模式，能够实现对于高压以及低压回路的有效隔离。

（5）无局放试验电源包含手动控制和自动控制两种控制方式，能够满足多种控制需要。

（6）无局放试验电源设备自身的液晶显示以及旋转鼠标应用能够确保友好人机界面实现，满足操作便利的需要，用起来比较简单。

（7）振荡波无局放试验电源能够实现同步电压、电流以及频率显示目标。

（8）振荡波无局放试验电源具有谐振耐压试验功能。

（9）振荡波无局放试验电源具有自动谐振频率查找功能，可设置多段自动扫频频率段。

（10）无局放试验电源自身体积小、重量轻、搬运灵活、非常适合现场使用。

3 振荡波无局放试验电源应用和推广

目前，振荡波无局放试验电源在电缆检修中的应用比较普遍。正是因为10 kV 及以上高压电缆在电网中地位越来越重要，因此，除了日常科学运维，通过电缆试验的手段来发现其细微隐患的必要性也日益重要。振荡波试验就是给电缆加上外接电源，相当于让电缆“跑”和“做平板支撑”，在这一过程中检查电缆是否存在缺陷。振荡波测试在国外应用较广，实践证明其缺陷发现率远高于其他方法，而且对电缆本体缺陷和附件缺陷，如电缆终端头、中间头都有良好效果。针对输电网实施“振荡波局放试验”与传统的耐压试验相比，不仅对电缆主绝缘产生的危害降至最低，而且可以更为精确的直接定位隐蔽缺陷位置，从而让电缆检修人员一目了然，“对症下药”地开展消缺处理。

借助振荡波无局放试验电源技术原理开展的相关输电网“振荡波局放试验”，能有效填补相关技术领域空白。未来，这一技术将被用于电网新老设备检修工作，为提升电网检修维护效率发挥更大的贡献。

用于电缆检修中的振荡波局放测试仪是振荡波无局放电源技术原理的主要应用设备，它可以通过在电缆上施加近似工频的正弦波，以局部放电的形式激发出电缆潜在缺陷，及时检查出即将发生故障的电缆。为了能让相关电网工作人员迅速掌握设备使用方法，需要强化对于这一技术设备的应用指导和培训工作开展。以理论结合实际的方式进行，制定完善的培训方案，让相关工作人员能够学习振荡波无局放测试仪的工作原理、使用方法、安全问题及相关注意事项，实施具体的测试仪的应用实操工作。在局放校验中，针对设备出现的波形抖动现象进行讨论学习，明确相关测量仪器在局放校验时，精度逐级增高，当达到一定精度时，将无法测出稳定的波形，校验到此就可以进行下一步，这是正常的。通过有效的培训学习，让相关电网工作人员能够更好的把握电缆振动波局放测试仪的使用方法和波形分析，为下一步的电缆振荡波测试工作的开展奠定基础。

4 结 论

振荡波无局放试验电源的技术原理比较简单，相应的技术设备应用中的具体优势也比较突出，在相应的振荡波无局放试验电源开发应用中，能够借助其技术原理和优势，完成比较高效的电网检修工作，提升电网工作效率，提高电网服务质量稳定性和设备安全性等。要实现对于这一技术设备的有效应用，在具体的应用前，需要把握相关的技术原理，做好优化分析和设计工作，确保相关振荡波无局放试验电源设备在电力系统中发挥更大的积极作用，促进电网稳定性和安全性提升。