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變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的原理

裝置是運?串聯(lián)諧振的原理，利?勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，使得回路中的電抗器的電感L和試品電容器的電容C發(fā)?諧振，最后通過調(diào)整勵磁的輸出電壓，使諧振電壓達到所要求的試驗電壓。

?、變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的原理

串聯(lián)諧振原理圖

根據(jù)的原理圖，當L、C、R串聯(lián)回路中的感抗與試品容抗相等時，感抗中的磁場能量與試品電容中的電場能量相互補償，試品所需的?功功率全部由電抗器供給，電源只提供回路的有功功率，此時電路的功率因數(shù)=1.0，即電源電壓與諧振回路電流同相位，電感上的電壓降與電容上的電壓降相等，相位相反。

當XL=XC即ωL=ωC時，

，回路的諧振頻率

，若LC參數(shù)固定，調(diào)節(jié)電源頻率使之等于諧振頻率，就可以產(chǎn)?諧振。此時流經(jīng)試品的電流和試品兩端的電壓分別為：

I=U/(R+j(XL-XC))=U/R

UC=-jIXC=-jQU

式中的Q為諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。

由于電流與供電電壓同相，因此輸?功率為純有功功率：

P=UI=I?2;R

諧振時試驗電壓所耗的功率僅為電阻上所耗的功率，所以變壓器容量?常規(guī)試驗變壓器?很多。諧振時，負荷C上的?功功率為：

?泛應(yīng)?于電纜、?型電?變壓器、?體絕緣組合電器(GIS)、電?電容器等?電壓、?容量的電?設(shè)備的交流耐壓、感應(yīng)耐壓等試驗項?中。

其試驗原理如下圖所?。

變頻串聯(lián)諧振試驗原理

分壓電容(也稱為旁路電容器)的作?：

a) 分壓作?：作為?壓測量分壓電容。

b) 分流作?：與試品配合，使諧振裝置在額定負荷范圍內(nèi)，按要求隨意?作在調(diào)頻、倍頻、?頻上。

c) 與試品電容?起，構(gòu)成諧振電容。

?、?壓電?設(shè)備進?交流耐壓試驗存在必要性

1) 不能反映設(shè)備實際?況下的電場分布，難以正確發(fā)現(xiàn)?壓電?設(shè)備的內(nèi)部缺陷。

2) 直流電壓可使?壓電?設(shè)備內(nèi)部的局部放電?為減弱，不利于絕緣缺陷的檢出。

3) ?頻交流耐壓試驗反映實際運?電壓波形，與運?中出現(xiàn)的?頻暫態(tài)電壓升?的情況較為符合，不存在等價性問題。

?電容量的電?設(shè)備(如?型發(fā)電機組、電?變壓器、電?電容器、GIS、電?電纜等)在?定頻率范圍內(nèi)的絕緣耐受與?頻耐壓具有?定的等效性，這樣就為利?變頻試驗裝置的電感與被試品的電容串聯(lián)產(chǎn)?諧振電壓來進?交流耐壓試驗提供了可能，且由于試驗裝置的勵磁電壓低、重量輕，?常?便于在施?現(xiàn)場使?。

三、串聯(lián)諧振裝置?結(jié)

可提供被試設(shè)備?于電源電壓Q倍的試驗電壓。由于電源容量減?且電感、電容可做成分段式，使實驗設(shè)備輕巧，運輸?便，為?容量、長距離現(xiàn)場試驗成為可能并提供極??便，同時利?試驗頻率允許在?定可調(diào)范圍內(nèi)(30~300Hz)和試驗電抗器固定可調(diào)(單?電抗器是不可調(diào)的，但是通過串聯(lián)并聯(lián)，總電感可調(diào))的原理，使得系統(tǒng)的柔性??增加。IEC517和GB7674-1997均認為試驗電壓在10~300Hz范圍內(nèi)與?頻電壓試驗基本等效。