變頻串聯諧振做耐壓試驗的優點

一、什么是串聯諧振試驗裝置？
 

　　串聯諧振實驗裝置是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成的，分為調頻式和調感式裝置。串聯諧振是一種線路性質。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號。本文章將深度介紹串聯諧振實驗裝置做耐壓試驗的優點。
 

　　串聯諧振實驗裝置在做耐壓試驗過程中有哪些優點呢？串聯變頻自動諧振試驗裝置主要用于10kV、35kV、110kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節(30--300Hz)串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓，其優點如下：
 

　　二、串聯諧振試驗裝置優點
 

　　(1)安全性更強
 

　　若被試品擊穿閃絡時，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，不會出現任何恢復過電壓，裝置的保護回路動作，切斷輸出。則不致造成被試品擊穿電點擴大。
 

　　(2)試驗設備容量小
 

　　串聯諧振實驗裝置的重量輕，體積小，便于使用和運輸。對試驗的電源容量要求低，試驗容量大，價格稍稍比同容量的試驗變壓器柜。容量在50KVA以內，建議用試驗變壓器。對于小型的變壓器，電機等設備，試驗時要求電源是工頻的，用試驗變壓器比較方便。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器。串聯諧振實驗裝置系統重量和體積較小，一般為普通試驗裝置的1/5～1/10。
 

　　(3)為普通試驗變壓器的1/Q
 

　　串聯諧振試驗裝置利用諧振電抗器和被試品電容產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使回路發生串聯諧振，再在回路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產生較高的試驗電壓。初期多采用調感式串聯諧振設備(50Hz)，但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數(Q 值)，并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。
 

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

　　(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
 

　　串聯諧振實驗裝置在諧振狀態，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，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電流的1/Q。而采用并聯諧振或者傳統試驗變壓器的方式進行交流耐壓試驗時，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百倍。所以，串聯諧振能有效地找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。