35kV及以下电缆变频串联谐振品质因数Q的分析

  变频串联谐振交流耐压试验是气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS) 和交联橡塑电缆(简称XLPE) 等电气设备交接试验中普遍采用的交流耐压试验方法。由于被试设备的特性参数和试验环境的影响，对该类设备进行交流耐压试验时，回路谐振品质因数Q往往得不到较好的控制，导致串联谐振试验电压值达不到试验规程要求。

  变频串联谐振试验回路对品质因数Q的影响与控制，35kV及以下XLPE变频串联谐振品质因数Q的分析与控制

  R表示回路损耗的等效电阻。当试验回路谐振时，回路损耗包括励磁变压器直阻损耗和铁芯损耗，电抗器直阻损耗和铁芯损耗，被试设备电导损耗和极化损耗以及试验引线的电晕损耗等。

  对35kV及以下XLPE进行交流耐压试验时， 往往采用小型变频串联谐振成套试验设备，试验回路中励磁变压器损耗和电抗器铁芯损耗可以忽略。由于试验设备较紧凑，试验引线较短且电缆头及引线结合处的屏蔽较好处理，所以将试验回路的电晕损耗纳人到试品的等效电阻损耗，对影响回路品质因数的有功损耗以电抗器直阻损耗和被试设备的电导损耗为分析依据。

  考虑电抗器的直流电阻损耗和被试设备的电导损耗，根据公式，

  式中RL表示电抗器的直流电阻，Rc表示被试设备的等效损耗电阻以及引线的电晕损耗电阻。对于某一被试设备和试验环境而言，Rc为一定值，RL和L则和电抗器的组合方式有关。

  当设备电容量较大、XLPE中间接头较多， 尤其是试验环境潮湿时，电缆的等效有功损耗电阻决定了回路总损耗电阻。即Rc大于RL时，在满足试验频率范围的条件下，适当增加补偿电抗器的电感量L，即采取补偿电抗器串联的方法，能有效提高谐振回路的品质因数。

  当设备电容量较小、XLPE中间头较少、试验环境干燥时，电抗器的电导损耗电阻决定了回路的总损耗电阻，即RL远大于Rc时，在满足试验频率范围的条件下，适当减少电抗器的直流电阻R，即采取补偿电抗器并联减小电感量L，同样能提高谐振回路的品质因数。