變頻串聯(lián)諧振做耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

一、什么是串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置？
 

　　串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置是由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成的，分為調(diào)頻式和調(diào)感式裝置。串聯(lián)諧振是一種線路性質(zhì)。被試品的電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式；分壓器并聯(lián)在被試品上，用于測(cè)量被試品上的諧振電壓，并作過(guò)壓保護(hù)信號(hào)。本文章將深度介紹串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置做耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)。
 

　　串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置在做耐壓試驗(yàn)過(guò)程中有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？串聯(lián)變頻自動(dòng)諧振試驗(yàn)裝置主要用于10kV、35kV、110kV的交聯(lián)橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗(yàn)，水力和火力發(fā)電機(jī)或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗(yàn)。其基本原理是采用可調(diào)節(jié)(30--300Hz)串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓，其優(yōu)點(diǎn)如下：
 

　　二、串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置優(yōu)點(diǎn)
 

　　(1)安全性更強(qiáng)
 

　　若被試品擊穿閃絡(luò)時(shí)，因失去諧振條件，諧振條件破壞，諧振中止，高壓消失，電流下降，高電壓也立即消失，電弧立刻熄滅，不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過(guò)電壓，裝置的保護(hù)回路動(dòng)作，切斷輸出。則不致造成被試品擊穿電點(diǎn)擴(kuò)大。
 

　　(2)試驗(yàn)設(shè)備容量小
 

　　串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置的重量輕，體積小，便于使用和運(yùn)輸。對(duì)試驗(yàn)的電源容量要求低，試驗(yàn)容量大，價(jià)格稍稍比同容量的試驗(yàn)變壓器柜。容量在50KVA以內(nèi)，建議用試驗(yàn)變壓器。對(duì)于小型的變壓器，電機(jī)等設(shè)備，試驗(yàn)時(shí)要求電源是工頻的，用試驗(yàn)變壓器比較方便。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器。串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)重量和體積較小，一般為普通試驗(yàn)裝置的1/5～1/10。
 

　　(3)為普通試驗(yàn)變壓器的1/Q
 

　　串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置利用諧振電抗器和被試品電容產(chǎn)生諧振，此時(shí)試品上的電壓是勵(lì)磁變高壓端輸出電壓的Q倍。電壓諧振倍數(shù)，一般為幾十到一百以上。先通過(guò)調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率使回路發(fā)生串聯(lián)諧振，再在回路諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓達(dá)到試驗(yàn)值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產(chǎn)生較高的試驗(yàn)電壓。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設(shè)備(50Hz)，但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)(Q 值)，并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù)、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
 

　　在我們了解過(guò)串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓，由于電纜的電容量較大，采用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現(xiàn)場(chǎng)不易取得，因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。其輸入電源的容量能顯著降低，所需電源容量大大減小。系列串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是利用是諧振電抗器和被試品電容產(chǎn)生諧振，從而得到所需高電壓和大電流的，在整個(gè)系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此，試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q倍(Q為品質(zhì)因素)。
 

　　(5)輸出波形不易畸變
 

　　由于回路有高阻抗抑制，諧波容易衰減，諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波，有效地防止了諧波峰值引起的對(duì)被試品的誤擊穿，改善輸出電壓波形。
 

　　(6) 防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)
 

　　串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置在諧振狀態(tài)，當(dāng)被試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧(電容量變化，不滿足諧振條件)，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而采用并聯(lián)諧振或者傳統(tǒng)試驗(yàn)變壓器的方式進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效地找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。