ในการทดสอบความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงระบบทดสอบเรโซแนนซ์แบบอนุกรมได้กลายเป็นทางเลือกหลักในอุตสาหกรรม ปัจจัย Q (ปัจจัยด้านคุณภาพ) ซึ่งเป็นพารามิเตอร์หลักในการวัดประสิทธิภาพของระบบเรโซแนนซ์ ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของการทดลอง การเลือกอุปกรณ์ และความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ จะเลือกปัจจัย Q ที่เหมาะสมตามความต้องการที่แท้จริงได้อย่างไร Wuhan UHV Power Technology Co., Ltd. (ต่อไปนี้จะเรียกว่า "Wuhan UHV") ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคผสมผสานประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมานานหลายปีเพื่อให้คำแนะนำในการคัดเลือกอย่างเป็นระบบสำหรับคนงานด้านพลังงาน
1, ปัจจัย Q: "ระดับประสิทธิภาพ" ของระบบเรโซแนนซ์
ปัจจัย Q เป็นพารามิเตอร์ไร้มิติที่กำหนดลักษณะอัตราส่วนของการจัดเก็บพลังงานต่อการใช้พลังงานในวงจรเรโซแนนซ์ ยิ่งค่าสูง ผลของการขยายแรงดันไฟฟ้าในระหว่างการเรโซแนนซ์ก็จะยิ่งมีนัยสำคัญมากขึ้น และการพึ่งพาแหล่งพลังงานของระบบก็จะยิ่งน้อยลง ในอุปกรณ์ทดสอบเรโซแนนซ์แบบอนุกรมค่า Q จะกำหนดตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักสามประการโดยตรง:
ประการแรก ความต้องการกำลังการผลิตไฟฟ้า ในสถานะเรโซแนนซ์ แหล่งจ่ายไฟที่จำเป็นสำหรับการทดลองคือเพียง 1/Q ของความสามารถในการทดสอบ จากตัวอย่างของระบบที่มี Q=30 จำเป็นต้องใช้กำลังไฟเข้าเพียงประมาณ 3.3kVA เท่านั้นในการทดสอบความจุ 100kVA ให้เสร็จสมบูรณ์ และผลการประหยัดพลังงานมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ประการที่สอง ปริมาตรและน้ำหนักของอุปกรณ์ เนื่องจากความจุไฟฟ้าลดลงอย่างมาก แหล่งจ่ายไฟกระตุ้นด้วยเรโซแนนซ์จึงต้องการเพียง 1/Q ของความสามารถในการทดสอบ ซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักและปริมาตรรวมของระบบลงเหลือ 1/10 ถึง 1/30 ของอุปกรณ์ทดสอบความถี่กำลังธรรมดา สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสามารถในการพกพาการทดสอบ ณ สถานที่ปฏิบัติงาน
ประการที่สาม ความสามารถในการป้องกันการลัดวงจร เมื่อจุดอ่อนของฉนวนของตัวอย่างทดสอบพัง วงจรเรโซแนนซ์จะหลุดออกทันที และกระแสไฟฟ้าของวงจรจะลดลงอย่างรวดเร็วไปที่ 1/Q ของกระแสทดสอบปกติ หลีกเลี่ยงการเผาจุดบกพร่องที่เกิดจากกระแสสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2 จะเลือกปัจจัย Q ตามสถานการณ์การทดลองได้อย่างไร
เทคโนโลยี Wuhan UHV ชี้ให้เห็นว่าการเลือกปัจจัย Q จำเป็นต้องพิจารณาสามมิติอย่างครอบคลุม ได้แก่ ประเภทของตัวอย่างทดสอบ ระดับแรงดันไฟทดสอบ และสภาวะในสถานที่ปฏิบัติงาน
1. ความจุของตัวอย่างทดสอบเป็นปัจจัยกำหนดหลัก
ความจุของตัวอย่างทดสอบเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อความถี่เรโซแนนซ์ ยิ่งความจุมีขนาดใหญ่ พลังงานรีแอกทีฟที่ระบบต้องการก็จะยิ่งสูงขึ้น และข้อกำหนดที่สอดคล้องกันสำหรับค่า Q ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูงระยะไกล (เช่น 10 กม. ขึ้นไป) โดยปกติแล้ว จำเป็นต้องเชื่อมต่อเครื่องปฏิกรณ์หลายตัวแบบขนาน และค่า Q ของระบบจำเป็นต้องสูงถึงระดับสูงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสร้างเสียงสะท้อน พารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์ของ Wuhan UHV แสดงให้เห็นว่าค่า Q ของอุปกรณ์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 30 ที่ f=45Hz ในขณะที่ปัจจัยด้านคุณภาพของระบบยังคงสูงกว่า 20 ภายใต้โหลดสูงสุด ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการทดสอบของตัวอย่างความจุที่แตกต่างกันอย่างสมบูรณ์
2. ระดับแรงดันไฟฟ้าจะกำหนดขีดจำกัดล่างของค่า Q
อุปกรณ์ที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าทดสอบ สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง GIS และอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีระดับแรงดันไฟฟ้า 220kV ขึ้นไป แรงดันไฟฟ้าทดสอบที่สูงและข้อกำหนดความแม่นยำที่เข้มงวดต้องใช้ค่า Q ที่สูงขึ้นเพื่อรับรองความบริสุทธิ์ของรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าเรโซแนนซ์ รูปคลื่นแรงดันเอาต์พุตของอุปกรณ์เรโซแนนซ์อนุกรมของแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษหวู่ฮั่นคือคลื่นไซน์ที่มีอัตราการบิดเบือนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1% การใช้ตัวบ่งชี้นี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับค่า Q ของระบบ ยิ่งค่า Q สูง ผลการกรองก็จะยิ่งดีขึ้น และคุณภาพของรูปคลื่นก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
3. ไม่สามารถละเลยสภาพแวดล้อมในสถานที่ได้
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในสถานที่ อุณหภูมิและความชื้น ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพที่แท้จริงของค่า Q อีกด้วย หวู่ฮั่น UHV แนะนำว่าเมื่อทำการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนสูง เช่น สถานีย่อย จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในสถานที่นั้นต่ำกว่า 50dB ในเวลาเดียวกัน อุปกรณ์ควรทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้สภาวะ -20 องศาถึง 55 องศา และระดับความสูงไม่เกิน 3,000 เมตร ยิ่งการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดียิ่งขึ้น อัตราการรักษาค่า Q ที่แท้จริงของระบบก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
3 ความสัมพันธ์เชื่อมโยงระหว่างค่า Q และการเลือกอุปกรณ์
ปัจจัย Q ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่แยกจากกัน แต่เมื่อรวมกับพารามิเตอร์อื่นๆ แล้ว ถือเป็นตรรกะที่สมบูรณ์ในการเลือกอุปกรณ์
ในแง่ของการจับคู่กำลังการผลิต ช่วงความจุที่ได้รับการจัดอันดับของ Wuhan UHVอุปกรณ์เรโซแนนซ์แบบอนุกรมคือ 75kVA ถึง 10,000kVA (ปรับแต่งได้) และแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดสามารถเข้าถึงได้สูงถึง 800kV เมื่อเลือก จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความจุของอุปกรณ์มากกว่าความสามารถในการทดสอบที่ต้องการของตัวอย่างทดสอบ และค่า Q ควรตรงตามเงื่อนไขการสั่นพ้องที่ความจุนั้น ตามตัวอย่างโครงการ UHV-75kVA/75kV อุปกรณ์ดังกล่าวติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ 25kVA/25kV สามส่วน เหมาะสำหรับการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้าของสายเคเบิล 10kV 1.5 กม. หรือสายเคเบิล 35kV 0.35 กม. โดยมี Q ของตัวเองมากกว่าหรือเท่ากับ 30 (f=45Hz)
ในแง่ของการจับคู่ความถี่ ช่วงความถี่ในการทำงานคือ 30-300Hz ความถี่เรโซแนนซ์จะต้องมีความแม่นยำถึง ± 0.1Hz มิฉะนั้นจะทำให้แรงดันไฟฟ้าไม่เสถียร ระบบค่า Q สูงจะมีความไวต่อการชดเชยความถี่มากกว่า ดังนั้นจึงต้องใช้แหล่งจ่ายไฟความถี่แปรผันที่มีความแม่นยำสูงและฟังก์ชันการปรับจูนอัตโนมัติ อุปกรณ์ของไฟฟ้าแรงสูงพิเศษในหวู่ฮั่นใช้เทคโนโลยีการปรับความถี่ดิจิตอล DSP โดยมีความเร็วตอบสนองน้อยกว่า 10 มิลลิวินาที ซึ่งสามารถรับประกันการติดตามจุดเรโซแนนซ์ได้อย่างแม่นยำ
4 แนวปฏิบัติด้านการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
Wuhan UHV มีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในด้านการวัดไฟฟ้าแรงสูงมาเกือบ 22 ปีแล้วอุปกรณ์ทดสอบเรโซแนนซ์แบบอนุกรมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงาน โลหะวิทยา ปิโตรเลียม และเคมี ในโครงการสำคัญๆ เช่น การทดสอบสายเคเบิลใต้น้ำ 500kV อุปกรณ์เรโซแนนซ์ซีรีส์ความถี่แปรผันประสบความสำเร็จในการวางตำแหน่งการปล่อยบางส่วนที่มีความแม่นยำสูง แนวทางปฏิบัติเหล่านี้ได้ตรวจสอบบทบาทสำคัญของการเลือกปัจจัย Q อย่างสมเหตุสมผลในความสำเร็จหรือความล้มเหลวของการทดลอง
5 ข้อเสนอแนะการเลือก
สำหรับการทดสอบตามปกติที่ระดับแรงดันไฟฟ้า 10kV และต่ำกว่า สายเคเบิลระยะสั้น ฯลฯ สามารถเลือกอุปกรณ์ที่มีค่า Q ในช่วง 20-30 ได้ เพื่อปรับสมดุลประสิทธิภาพและราคา
สำหรับการทดสอบการทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ 35kV และระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า สายเคเบิลทางไกล หรือหม้อแปลงขนาดใหญ่ ขอแนะนำให้เลือกอุปกรณ์ที่มีค่า Q ไม่น้อยกว่า 30 เพื่อให้มั่นใจถึงการสร้างเรโซแนนซ์ที่เชื่อถือได้และคุณภาพของรูปคลื่นที่ดีเยี่ยม
สำหรับสภาพแวดล้อมพิเศษหรือสถานการณ์การทดสอบที่มีความแม่นยำสูง สามารถติดต่อผู้ผลิตเพื่อขอการกำหนดค่าแบบกำหนดเองได้ Wuhan UHV ให้บริการที่กำหนดเองสำหรับผลิตภัณฑ์ครบวงจรตั้งแต่ 75kVA ถึง 10,000kVA และสามารถปรับพารามิเตอร์ได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของผู้ใช้
การเลือกปัจจัย Q อย่างสมเหตุสมผลถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับระบบทดสอบเรโซแนนซ์แบบอนุกรมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด เมื่อเลือก ผู้ปฏิบัติงานด้านพลังงานควรพิจารณาถึงคุณลักษณะของวัตถุทดสอบ มาตรฐานการทดสอบ และเงื่อนไขในสถานที่ ประเมินความสัมพันธ์ที่ตรงกันระหว่างค่า Q และพารามิเตอร์ทางเทคนิคอื่น ๆ อย่างครอบคลุม และเลือกอุปกรณ์ทดสอบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการที่แท้จริง เพื่อปกป้องการทำงานที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า