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变频串联谐振试验
2021-09-17

谐振就是物理的简谐振动,物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比,且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。 谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路的区别是不会出现零序量。


所谓谐振,按电路理论,它是正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感和电容串联电路上。当正弦频率为某一值时,容抗与感抗相等,电路的电抗为零,电路总电流由电压电阻决定;如果正弦电压加在电感和电容并联电路上,当正弦电压频率为某一值时,电路的总电纳(电纳是电抗的倒数)为零。前者称为串联谐振,后者称为并联谐振。


变频串联谐振成套耐压试验装置


在物理学里,有一个概念叫共振:当驱动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思:当电路中激励的频率等于电路的固有频率时,电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上,共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。


变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防试验。主要针对6kV-500kV电力变压器、GIS、开关、母线、互感器等变电站容性设备,6kV-220kV高压交联电缆,出口电压20kV及以下电压等级的电动机/发电机等交流耐压试验,及其35kV-500kV电压等级CVT升压校验试验。


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,互感器的交流耐压试验。


串联谐振试验装置:就是做耐压试验的设备,它是为了满足大容量的被试品要求,而研发的设备。它是一套组合设备。


采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振,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,在国内外已经得到广泛的应用。


由调频调压电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。


对比


串联谐振 VS 工频耐压试验装置:满足大容量被试品耐压试验,体积、重量却比工频耐压小很多,易于搬运


串联谐振 VS 超低频高压发生器:超低频主要针对10kV/35kV这两种规格的电缆,串谐可适用电缆、主变、发电机、CVT、开关等


串联谐振 VS 直流高压发生器:直流高压发生器施加的“直流耐压”;串联谐振施加的“交流耐压”


适用于:电力变压器、电力电缆、发电机、电动机、GIS、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线、CVT效验等


应用


收音机利用的就是谐振现象。转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。


谐振电路


由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤除,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。另一方面,在电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。


谐振电路都有一个特点,容抗等于感抗,电路呈阻性:


那么就有ωL=1/ωC


因为LC都是已知条件,那么可以把谐振的频率点算出来。


品质因数Q=ωL/R,所谓品质因数如果为28,那么并联的谐振电路就是电流增大了28倍;如果是串联的谐振电路,那么就是电压增加了28倍。


那么现在串联谐振点下的电压为施加的电压乘以品质因数。


如果已知条件告诉你的施加电压为峰值,那么就直接相乘;如果已知条件告诉你的施加电压为有效值,那么还需要将算出来的电压再乘以1。414得出峰值。


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