串联谐振讲义

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1、串联谐振讲义淄博信易杰电气有限公司http://www.xinyijie.com一、前言：目前,高压电气设备的交流耐压试验多采用单台高压试验变压器试验方法以及串级变压器试验方法。但这两种方法在试验中都存在这一些不足。单台高压试验变压器试验方法存在着试验设备体积大，重量大，难于搬运，试验电源容量不易满足等缺点。串级变压器试验方法，试验设备随体积小、重量轻、便于搬运，但又存在着容量不足，难以满足变压器、电缆、电动机等大电容电气设备试验需求的缺陷。都不能满足主变、电力电缆等大容量设备的现场试验需求。鉴于此，工区新引进了HDSR-F系列

2、调频串联谐振试验设备。HDSR-f系列调频式串联谐振高压试验设备，可对不同电压等级、不同截面、不同长度电缆的交流耐压试验，亦可用来对GIS、开关、互感器、电机、发电机定子绕组等设备进行交流耐压试验。该设备具有重量轻、电源容量需求小（仅为采用试验变压器试验时所需电源容量的1/20～1/80）、电压波形好、操作简便、适宜现场使用等优点。整套设备包括的主要部件有：变频控制箱、谐振电抗器、励磁变压器及电容分压器等。二、工作原理串联谐振原理图：上图可以把它简单的替换成1个RLC串联回路当RLC电路产生谐振时，XL=XC，此时的谐振频率为f

3、=1/2∏(√LC),在C上将产生很高的电压UC=QUe式中Ue为电源输入电压，Q是品质因数。即在被试品上获得的电压是电源输入电压的Q倍。XL=XCwL=1/wcw2=1/LC2∏f=1/√LCf=1/2∏(√LC)串联谐振的优点：1．品质因素Q值愈高，所需电源容量愈小。2．谐振电抗器L与被试电缆Cx处于谐振状态，此电路形成一个良好的滤波电路，故输出电压UCX为良好的正弦波形。3．被试电缆击穿时，失去谐振条件，高压电压和低压电流自动减小，因此不会扩大被试品的故障点。三、设备熟悉串联谐振设备由5个部件组成，分别是电抗器、励磁变、变

4、频控制箱、分压器、负载补偿电容器。1.电抗器高压端——连接至被试品试验端及分压器高压端。低压端——与励磁变压器输出高端相连。当试验电压高于电抗器额定工作电压时，应采用多个电抗器串联使用，处于高电位的电抗器其底部应加专配绝缘底座！当试验电流大于电抗器额定工作电流时，应采用多个电抗器并联使用。1.1牢记铭牌标称F-DK52/26额定电压：26kv额定电流：2.0A工时制：满载连续工作60分钟额定电感量:64.6H工作频率：32—300Hz最大负载382nf上述的铭牌标称即为此电抗器的极限值。超过极限将可能造成人身及设备事故。1.2使

5、用注意事项a.电抗器放置必须与周围物件保持一定安全距离。b.电抗器放置过程中严禁放置在铁板上，因为放置在铁板上将产生涡流，影响谐振试验。c.电抗器串联平铺放置式使用时，第1节电抗器可直接放置在地上（输入电压低通常才几千伏，并且随设备配置了可拖地的高压引线不存在高压危险），第2节电抗器必须在底部放置转配绝缘筒。因为此时在第2节电抗器的低压端将产生第1节电抗器高压端输出的电压，根据电抗器型号不同，变频电源输出电压不同产生的高压通常都在几万伏。1.变频输入插座——采用两芯快速连接插头，与机箱变频输出端相连接。额定输入电压0~450V。

6、2.次级绕组，红色接线柱A为输出，连接电抗器低压端；上红色接线柱所对应下黑色接线柱为一个绕组，红色接线柱为绕组头，黑色接线柱为绕组尾。输出端分三种连接方式：A）并联：额定输出电压0~1.35kVB）混联（即次绕组2并2串）：额定输出电压0~2.70kV。C）串联：额定输出电压0~5.40kV3.电流取样输出插座——用于测量高压电流4.接地接线柱E——励磁变输出低端，用专配接地线组接大地。42.励磁变压器两台励磁变压器系相同型号，可以单独或并联使用。若要将励磁变压器并联，各自的次级绕组仍应接法相同，有且仅有接地的那台励磁变压器可接

7、电流取样线，其余励磁变压器尾部相连，如图所示。励磁变压器电流取样时，多台励磁变压器务必放置于绝缘体上（如放在金属板上，会出现分流，读数偏小）注意：试验接线时，应严格区分副边绕组的输出端与接地端，请依据面板提示接线！3.变频控制箱1.多功能LCD显示器2.指针电流表3.指针电压表4.过压整定拨盘开关5.功能旋钮6.调频旋钮7.调压旋钮8RS-232接口.9.红色带灯按钮10.绿色带灯按钮11.电源开关12.电源输入插座13.变频输出插座14.电流取样输入插座15.高压取样输入插座16.接地端子4电容分压器高压端——与被试品高压端（

8、或电抗器高压端）相连。测量输出插座——采用专配的测量电缆与控制箱电压测量输入端连接。接地端子——采用专配接地线按接线图指示接地。分压器与控制箱为专配专用，不得与其它设备换用。5.负载补偿电容器1．高压端——额定电压较高，但对地端电容量较小。2．接地端——用专配接