【华能阳光电气】串联谐振的Q值,说明什么

Q值不是仪表给的常数

不少人把 Q 值当成装置铭牌上的固定数，觉得出厂标了 40，现场就该读 40。这个想法在第一次换试品的时候就会破。试品一变、接线一变，甚至只是空气湿度上来了，数字就跟着动。

同一套设备，昨天测一段 35kV 电缆，Q 读到 48；今天换成一段短得多的 10kV 电缆，只剩 26。这两个数都正常，也都不算误差——它反映的是当时那条回路的状态，不是仪器的脾气。

还有个更隐蔽的变量是温度。夏天正午在户外测，电抗器线圈温度高，电阻跟着大，Q 值会比清早低几个点。同一天里不同时段的数据拿来互相比较，本身就站不住脚。

它到底算什么

说白了，Q 就是谐振建立起来之后，试品上的电压和变频柜输出励磁电压的比值。我们操作的时候，励磁电压显示 800 V，分压器那头读到 42 kV，两个数一除，52。

这个比值还有个名字叫品质因数。电感 L 和电容 C 本身不消耗有功，真正吃功率的是电抗器的铜损铁损，还有试品自己的介质损耗。Q 高，说明这些损耗占的比例小，变频柜只要出一点电压，就能把试品顶到额定值。

所以看 Q 值，说到底是看这套回路有多干净。

常有人问我 Q 值多少才算合格，我只能说没有统一门槛。装置容量、电抗器节数、试品类型不一样，读数就落在不同区间里。看趋势，比死盯一个点有用得多。

频率一动它就动

谐振频率由 f0 = 1/(2π√(LC)) 定下来。试品电容越大，谐振点压得越低。一段长电缆的电容可能到 0.3 μF，谐振点被压到 30 Hz 附近；换成绝缘子、高压开关这类小电容试品，谐振点轻易就上到 150 Hz。

Q 又和频率反着走，Q = 1/(ωCR)，频率一升，Q 就往下掉。我对比过两段不同的电缆，一段谐振点落在 25 Hz，Q 读到 58；另一段落在 140 Hz，Q 只剩 21。频率高的那一个，损耗占比就是大。

所以报 Q 值的时候，最好把当时的谐振频率一起写上。单甩一个数字出来，别人没法横向比。

我自己本子上固定记三样：谐振频率、Q 值、励磁电流。频率对不上——多半是电抗器分接头选错，或者试品电容估偏了，先回头核这两个，比盯着 Q 值较劲实在。

现场读到低Q，我一般先查电抗器

上个月在郊外一个变电站测 35kV 电缆，接好线慢慢升压，谐振点是找到了，可 Q 值死活上不到 20。试品电容算下来 0.09 μF，试品容量也就 37 kVA，理论上不该这么低。我先去摸电抗器的分接头和连接片，有一节的连接螺栓没拧紧，手一碰是松的，重新上紧再升压，Q 值到了 44。

干这行久了会发现，低 Q 值里真正因为仪器算法出错的很少，多数出在接触电阻、引线布置、电抗器分接头选型这些现场环节上。所以我不太急着怀疑设备，先去摸一遍接线柱。

那次之后我养成一个动作：升压之前先用手轮一遍电抗器的连接螺栓。这个动作花不到两分钟，比升到一半再降下来找原因省事得多。

电晕和引线

高压引线太细、架得太高、离接地体太近，升到一定电压就开始起晕。晕电流是有功性质的东西，它会把 Q 直接吃掉一块。阴雨天湿度大，同样的接线，Q 值就是比晴天低一截。

我手上这套 HYG-135kVA-108kV 配的是防晕引线，现场一般让它贴着地面走，接头位置套上均压罩，能多稳住好几个点。

湿度大的天气，我会把升压速率放慢一些，给电晕留个过渡。这个做法没有哪本规程写着，纯粹是现场一年年试出来的。

受潮的试品骗不了人

试品受潮的时候，介质损耗角正切跟着上去，等效串联电阻涨了，Q 自然往下掉。在武汉华能阳光电气做试验这些年，这类曲线我见过太多——刚下过雨的第二天去测，同一段电缆的 Q 值比前天低三成，等太阳晒了一天再复测，数字又一点点爬回来了。

判断受潮，光靠一个 Q 值还不够。介质损耗、绝缘电阻、吸收比，几个数据摆在一起看，指向一致了才好下结论。

要是碰上一个试品，干燥、接线也干净、引线不晕，Q 值还是只有十几，那我对这台被试品就不太放心了。