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变频谐振耐压试验装置
2021-09-17

并联谐振和串联谐振的特点


在电阻、电感和电容的串联电路中,出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象,叫做串联谐振。


串联谐振的特点是:电路呈纯电阻性,端电压和总电流同相,此时阻抗最小,电流最大,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。


串联谐振在产品特性上有稳定性可靠性高、自动调谐功能强大、支持多种试验模式、保护功能完善等突出优势,根据其特性在电力系统应用中具有需求电源容量小、设备重量体积小、改善输出波形、防止短路电流烧伤、不会出现恢复过电压等优点。串联谐振装置参考GB50150-2006,DL/T849。6-2004标准,提供电缆谐振试验装置、发电机谐振试验装置、变电站电器设备谐振装置、CVT校验用谐振升压装置等多种选配参考方案。该装置拥有多项关键的国家专利技术,加上引进的部分国际先进技术,设备整体达到了国际先进水平。


串联谐振


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


在电力工程上,由于串联谐振会出现过电压、大电流,以致损坏电气设备,所以要避免串联谐振。


在电感线圈与电容器并联的电路中,出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象,叫做并联谐振。


并联谐振电路总阻抗最大,因而电路总电流变得最小,但对每一支路而言,其电流都可能比总电流大得多,因此电流谐振又称电流谐振。


并联谐振是一种完全的补偿,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,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称为电流谐振。 发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。


并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压,但每一支路会产生过电流


并联谐振和串联谐振的比较


从负载谐振方式划分,可以为并联逆变器和串联逆变器两大类型,串联逆变器和并联逆变器的差别,源于它们所用的振荡电路不同,前者是用L、R和C串联,后者是L、R和C并联。


(1)串联逆变 器的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。因此,经整流和滤波的直流电源末端,必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。


(2)串联逆变器的输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压一φ角。


并联逆变器的输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零以前进行,负载电流也总是越前于电压一φ角。这就是说,两者都是工作在容负载状态。


(3)串联逆变器是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证先关断,后开通。即应有一段时间(t)使所有晶闸(其它电力电子器件)都处于关断状态。此时的杂散电感,即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势,可能使器件损坏,因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。此外,在晶闸关断期间,为确保负载电流连续,使晶闸免受换流电容器上高电压的影响,必须在晶闸两端反并联快速二极。


并联逆变器是恒流源供电,为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势,电流必须连续。也就是说,必须保证逆变器上、下桥臂晶闸在换流时,是先开通后关断,也即在换流期间(tγ)内所有晶闸都处于导通状态。这时,虽然逆变桥臂直通,由于Ld足够大,也不会造成直流电源短路,但换流时间长,会使系统效率降低,因而需缩短tγ,即减小Lk值。


(4)串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率,即应确保有合适的t 时间,否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。


并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率,以确保有合适的反压时间t ,否则会导致晶闸间换流失败;但若高得太多,则在换流时晶闸承受的反向电压会太高,这是不允许的。


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