變頻串聯諧振的原理及組成
發布時間:2025-08-21 09:18:40來源:雷科電力網址:www.sirlar.cn
變頻串聯諧振試驗廣泛用于電纜、變壓器和 GIS 等大容量試品交流耐壓試驗中,適用于大容量,高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。如長電纜(≥1km)、大型變壓器、GIS組合電器,傳統工頻試驗需巨大容量電源,而串聯諧振可顯著降低電源需求(如100kVA電源即可完成1000kVA試品試驗)。
交流耐壓試驗的一種, 10-300HZ 交流耐壓試驗和工頻交流耐壓試驗有相似之處,接近設備實際交流工作狀態。串聯諧振適應不同試品的諧振特性(如電纜電容隨長度變化),提高試驗靈活性。
變頻串聯諧振試驗原理:被試品的電容與電抗器構成串聯諧振回路,分壓器并聯在被試品上,用于測量被試品的諧振電壓值,并作為過電壓保護信號。調頻調壓的功率經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路,提供串聯諧振的激勵功率。
串聯諧振是指當電感(L)與電容(C)串聯時,在特定頻率下,電路的阻抗達到最小值(僅剩電阻R),此時電流達到較大值。在變頻串聯諧振試驗中:
諧振條件:通過調節電源頻率,使電抗器的電感與被試品的電容滿足諧振條件,此時回路呈現純電阻性,電壓主要降落在被試品上。
電壓放大效應:由于諧振時阻抗最小,變頻電源僅需提供較小電流即可在被試品上產生高電壓,實現“低電壓源驅動高電壓試驗”。
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置的組成:變頻串聯諧振耐壓裝置主要由變頻控制器,勵磁變壓器,高壓電抗器,高壓分壓器等組成。
1、變頻諧振電源:
變頻串聯諧振系統的核心設備,其作用是將 AC220V/380V, 50Hz 電源變為頻率可調、電壓可調,同時集保護、控制、監測功能于一體。變頻控制器又分兩大類,20KW 及以上為控制臺式,20KW以下為便攜箱式;為整套設備提供電源。
2、勵磁變壓器:
勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。
3、諧振電抗器:
又稱高壓電抗器,主要作用是與試品發生串聯諧振。電抗器可串、可并,可滿足多種試驗要求。
4、高壓分壓器和補償電容器:
高壓分壓器主要用于測量試品上的高壓電壓值。補償電容器主要用于補償小電容試品,使諧振頻率達到規定范圍。