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串联谐振的原理和特性

时间:2016-08-18      阅读:556

本文主要讲解的内容是什么是串联谐振?由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成的变频串联谐振试验装置又叫串联谐振。其中包括的内容有串联串联谐振的概述、谐振的产品优点、串联谐振的应用、串联谐振和并联谐振的区别等内容,下面我们就重点来分析这些内容

串联谐振的产品优点

1. 所需电源容量大大减小。系列串联谐振试验装 
置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振,从而得到所需高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍(Q为品质因素)。

2. 设备的重量和体积大大减小。串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减小,一般为普通试验装置的1/5~1/10。

3. 改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波,有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。

4. 防止大的短路电流烧伤故障点。在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

5. 不会出现任何恢复过电压。被试品发生击穿闪络时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧立刻熄灭,装置的保护回路动作,切断输出。


串联谐振的概述

变频串联谐振试验装置又叫串联谐振,是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。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。

在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 (XC-XL)^2=R,电路中总阻抗小,电流将达到大值。

串联谐振的应用

串联谐振广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业,适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。

便携式 变频串联谐振装置主要用于以下方面:

1、6kV-500kV高压交联电缆的交流耐压试验 

2、发电机的交流耐压试验 

3、GIS和SF6开关的交流耐压试验

4、6kV-500kV变压器的工频耐压试验

5、其它电力高压设备如母线,套管,互感器的交流耐压试验。


 
串联谐振和并联谐振的区别

在电阻、电容、电感串联电路中,出现电源、电压、电流同相位现象,叫做串联谐振,其特点是:电路呈纯电阻性,电源、电压和电流同相位,电抗X等于0,阻抗Z等于电阻R,此时电路的阻抗小,电流大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,因此串联谐振也称电压谐振。 

谐振电压与原电压叠加,并联谐振:在电阻、电容、电感并联电路中,出现电路端电压和总电流同相位的现象,叫做并联谐振,其特点是:并联谐振是一种*的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率,谐振时,电路的总电流小,而支路电流往往大于电路中的总电流,因此,并联谐振也叫电流谐振。

串联谐振就用运用串联谐振原理设计的新型交流耐压试验设备。一套串联谐振耐压试验设备,可兼顾电力变压器、交联电缆、开关柜、电动机、发电机、GIS和SF6开关、母线、套管、CT、PT等试品的交流耐压试验,是型的交流耐压设备。

 

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