变频串联谐振的原理及组成

变频串联谐振的原理及组成

   变频串联谐振试验广泛用于电缆、变压器和 GIS 等大容量试品交流耐压试验中，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。如长电缆（≥1km）、大型变压器、GIS组合电器，传统工频试验需巨大容量电源，而串联谐振可显著降低电源需求（如100kVA电源即可完成1000kVA试品试验）。

   交流耐压试验的一种， 10-300HZ 交流耐压试验和工频交流耐压试验有相似之处，接近设备实际交流工作状态。串联谐振适应不同试品的谐振特性（如电缆电容随长度变化），提高试验灵活性。

变频串联谐振试验原理：

   被试品的电容与电抗器构成串联谐振回路，分压器并联在被试品上，用于测量被试品的谐振电压值，并作为过电压保护信号。调频调压的功率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。

   串联谐振是指当电感（L）与电容（C）串联时，在特定频率下，电路的阻抗达到最小值（仅剩电阻R），此时电流达到较大值。在变频串联谐振试验中：

   谐振条件：通过调节电源频率，使电抗器的电感与被试品的电容满足谐振条件，此时回路呈现纯电阻性，电压主要降落在被试品上。

电压放大效应：由于谐振时阻抗最小，变频电源仅需提供较小电流即可在被试品上产生高电压，实现“低电压源驱动高电压试验"。

   变频串联谐振耐压试验装置的组成：

变频串联谐振耐压装置主要由变频控制器，励磁变压器，高压电抗器，高压分压器等组成。

1、变频谐振电源：

变频串联谐振系统的核心设备，其作用是将 AC220V/380V， 50Hz 电源变为频率可调、电压可调，同时集保护、控制、监测功能于一体。变频控制器又分两大类，20KW 及以上为控制台式，20KW以下为便携箱式；为整套设备提供电源。

2、励磁变压器：

励磁变压器的作用是将变频电源输出的电压升到合适的试验电压。

3、谐振电抗器：

又称高压电抗器，主要作用是与试品发生串联谐振。电抗器可串、可并，可满足多种试验要求。

4、高压分压器和补偿电容器：

高压分压器主要用于测量试品上的高压电压值。补偿电容器主要用于补偿小电容试品，使谐振频率达到规定范围。