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变频串联谐振试验装置原理变频串联谐振试验装置原理 变频谐振试验是一种全新的高压试验方法，利用电抗器与被试品电容实现串联谐振，在被试品上获得高电压大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国外已经得到广泛的应用。变频谐振试验适用于大容量、高电压的电容试品，如发电机、大型变压器、GIS 和高压交联电力电缆等，是用于交接和预防性试验的现场试验装置。 变频谐振升压装置由调频调压电源、激励变压器、电抗器、电容分压器和补偿电容器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。 下面是几个装置的样品图片:二、调频调感型谐振升压系统1、简介：谐振升压系统在应用过程中，有时需要做工频试验，有时又可以进行变频试验，这就要求谐振升压系统本身既能工作在变频状态采用改变频率的方式来调谐，又能工作在工频状态采用调感的方式来调谐，调频调感型谐振升压系统可以满足这种需要。我们公司研发的调频调感型谐振升压系统控制源采用变频控制源，其输出频率为30300Hz，电抗器采用积木式多节电抗器，既可以串联，又可以并联，每节电抗器电感量单独连续可调，单台电抗器重量小于60kg，适合现场搬运。2、应用举例1） 发电厂发电厂的试品有发电机和电缆等。发电机是比较昂贵的试品，做交流耐压试验的方式比较保守，一般只能采用工频交流电源。发电机电容量比较大，一般采用谐振变压器对它进行交流耐压试验。谐振变压器虽然也是采用的调感的方式让电抗器和被试电容谐振产生高压，但是，谐振变的功率设计是以试验变压器功率设计为基础的，因此，谐振变压器很重，比如一个250kVA/50kV 的谐振变压器一般为1200kg，容量更大的重量就更重，这样的设备很难适合现场使用，所以，很多发电厂只是在发电机安装时做过交流耐压试验，一般的预试就没有进行交流耐压试验，显然不利于预防事故。采用本装置，每件重量小于60kg，对于150kVA的试品容量，两节电抗器就可以满足要求，总重量只有120kg，解决了现场使用的搬运问题，而且，它还可以完成对发电机周围电缆的变频交流耐压试验，一套装置实现了多种用途。2） 10kV 用户变电站 变电站的试品有变压器和电缆等。相对来说，电缆属于低压大电流试品，而变压器属于高压小电流试品，两者有一个共同的特点：所需试验电源的功率大。采用本调频调感型谐振升压系统，并联使用对电缆进行试验，串联使用对变压器进行试验。而且，很多地方没有规程支持变压器的变频试验，用本装置可以通过调感的方式谐振，使得输出电压为工频高压，从而满足规程的要求。在采用变频方式对电缆做试验时，有的地区采用的频率范围比较窄，因此，对于一套变频谐振升压系统来说，被试品范围就比较窄，有的厂家不得不采用增加补偿电容的方式来满足对小电容试品的试验，采用调频调感方式，可以先调节电抗器的电感量，然后再采用调频的方式来准确调谐，这样就可以大大增加对被试品电容量的适应范围。调感型调感型调频型调频型调频调感型调频调感型调谐原理采用调整电抗器电感的方式使得电抗器感抗与被试容性试品容抗相匹配，达到谐振状态。采用调整系统工作频率的方式使得电抗器感抗与被试容性试品容抗相匹配，达到谐振状态。既可以采用调整电抗器电感的方式使得电抗器感抗与被试容性试品容抗相匹配，达到谐振状态，也可以采用调整系统工作频率的方式使得电抗器感抗与被试容性试品容抗相匹配，达到谐振状态，还以同时采用上述两种方法。4、调频调感谐振与工频谐振、变频谐振的比较调感型调感型调频型调频型调频调感型调频调感型调谐方法一般采用调节铁心电抗的气隙。分自动型和手动型：自动型可以根据系统的功率因数自动的调整电抗器感抗，使得系统达到谐振；手动型则是先施加一定的电压给试品，记下电流值，然后施加相同电压给电抗器，调节电抗器气隙，使得电流值与前者相同。一般采用调节激励源的频率。分自动型和手动型：自动型可以根据系统的功率因数自动的调整激励源频率，使得系统达到谐振；手动型则是手动的改变系统的频率，找出相同激励电压下系统输出高压最大值的激励频率，即为谐振频率。一般采用调节铁心电抗的气隙和（或）调节激励源的频率的方法。单独需要调频时，与调频型相同，只要是要用到调感时，先接好线，控制源可以自动的计算出试品的电容量，同时也自动的计算出在所需频率下需要的电抗器感抗值和需要调节的气隙值，断电后调整电抗器气隙到所需要的值即可。调感型调感型调频型调频型调频调感型调频调感型输出电压频率由激励电源决定。其频率与激励电源的频率一致，激励电源的频率为固定频率，一般为工频，输出高压也为工频由试品电容量决定。激励电源的频率根据试品电容量的不同而变化，所以输出高压的频率也随之变化，同时，频率又得满足一定的范围，一般为30300Hz由操作人员决定。当需要什么频率做试验时，就将激励源的频率调整到需要的频率，然后根据被试品的电容量调节电抗器的感抗，使系统谐振，产生高压。适用场合一般为需要做工频试验的场合。例如发电机、主变压器等一般为可以采用变频方式做试验的场合。例如电缆、GIS等电力系统所有容性试品。既可以是需要做工频试验的场合，也可以是能采用变频方式做试验的场合调感型调感型调频型调频型调频调感型调频调感型被试电容量范围由电抗器的电抗值调节范围决定。电抗器的电抗值有效调节范围一般为15 倍，所以，被试品电容量的变化范围也一般为15 倍。由激励源的频率调节范围和当地规程决定。被试品电容量的变化范围为频率允许调节范围平方倍。单独采用调感或者调感方式时，与调感型或者调频型相同。同时采用调频调感方式时，其被试品电容量的变化范围为电抗值调节范围和频率调节范围两者乘积。输出波形正弦波波形畸变率1%正弦波波形畸变率1%正弦波波形畸变率1%16 结束语结束语