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串联谐振变压器
2020-11-19

串联谐振变压器:


高压串联谐振变压器的等效电路包括绕组的泄漏电抗,绕组电阻,磁化电抗以及由于高压端子的套管而引起的输出端子两端的并联电容,以及测试的结果。目的。这在图中显示,其等效电路在图中显示。可以看出,如果(L 1 + L 2)= 1 /ωC ,则有可能在功率频率ω处产生串联谐振。在这种情况下,测试对象中的电流非常大,并且仅受电路电阻的限制。测试对象两端的电压波形将为纯正弦波。测试对象电容C两端的电压幅度为


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其中R是电路的总串联电阻。


因子X C / R = 1 /ωCR是电路的Q因子,给出谐振条件下测试对象两端的电压倍增幅度。因此,激励所需的输入电压降低了a。系数1 / Q,所需的输出kVA也降低了1 / Q。电路的次级功率因数为1。


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此原理用于在非常高的电压下进行测试,并在需要大电流输出的情况下使用,例如电缆测试,介电损耗测量,局部放电测量等。将额定电压为50至100 kV且额定电流相对较大的变压器连接在一起如有必要,还需附加一个扼流圈。


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设置测试条件,使ω(L e  + L)= 1 /ωC,其中L e是包括其调节变压器在内的变压器的总等效漏感。


串联谐振.png


此原则的主要优点是:


它给出了纯正弦波的输出,


功率需求较少(占总kVA的5%至10%),


如果测试对象发生故障,则不会发生大功率电弧放电和大电流浪涌,因为谐振变压器会在测试对象发生故障时停止,


如果电压很高,也可以级联,


简单紧凑的测试安排,以及


在测试对象部分失效和绝缘恢复的情况下,不会发生重复的闪络。可以看出,电源至少要经过Q个循环才能将试样充电至全电压。


缺点是需要额外的可变扼流圈,这些可变扼流圈能够承受整个测试电压和整个额定电流。


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图给出了串联谐振测试系统的简化图,图给出了并联谐振测试系统的简化图。自动变压器类型或感应调节器类型的电压调节器连接到电源干线,激励变压器的次级绕组连接到HV电抗器L和电容负载C两端。电抗器L的电感通过改变其气隙来改变其值,并将工作范围设置为10:1。电容C包括测试对象的电容,测量分压器的电容,高压套管的电容等。


在这些电路中获得的Q因子通常约为50。在并联谐振模式下,高压电抗器作为自耦变压器连接,而电路作为并联谐振电路连接。并联谐振电路的优点是可以得到更稳定的输出电压,并且测试电压的上升速率很高,而与调谐程度和Q因子无关。单体谐振变压器测试系统适用于最高500 kV的输出电压,而级联单元适用于最高3000 kV,50/60 Hz的输出。

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