串联谐振变频电源浅析
串联谐振的定义及优点
串联谐振的定义及优点
华天电力专业生产串联谐振（又称串联变频谐振），接下来为大家分享串联谐振的定义及优点。
一、串联谐振定义：
在含有电阻、电感及电容元件串联的交流电路中，当电源电压U与电路电流I相位同相时，则称电路发生了谐振，因元件是串联连接方式，故称为串联谐振。
串联谐振等效电路图
二、串联谐振的优点：
通常情况下，回路感抗和容抗远大于电阻分量，故电容(试品)和电感上的电压远高于电
源电压，所以串联谐振也称电压谐振。
其电压值为电源电压的XC/R (XL/R) 倍，工程上常使用这个比值来表征谐振电路的性能，并称此比值为串联电路的品质因数，用Q表示。
它是由电路参数R、L、C共同决定的一个无量纲的量。
正是因为Q值的存在，使得利用串联谐振试验时可利用较小的励磁容量及电源容量即可获得很大的试验容量，由较低的励磁电压获得较高的试验电压，从而完成利用试验变压器难以完成的大容量试品的试验，这就是串联谐振的最大优势。
串联谐振逆变电源研究
串联谐振逆变电源研究串联谐振感应加热电源在中小功率场合的应用极其广泛.串联谐振电源调功有直流调功和逆变调功两种方式.逆变侧调功方式有:脉冲频率调制,移相调功,脉冲密度调制.脉冲频率调制方式和移相调功方式.功率变化时负载的功率因素和开关频率都会发生改变.在功率很小的情况下,负载功率因数低,电源效率低.为了提高效率,有学者提出了脉冲密度调制方式,即通过调节向负载输出能量的时间比.使负载在一定的时间内自由震荡,达到调节逆变器输出功率的目的.功率变化时,感应加热电源的输出功率的目的,功率变化时,感应加热电源的输出功率因数不发生改变,始终接近1.开关损耗小、电源效率高。
但是这种调功方式电路实现复杂。
针对这个缺点，本文提出了时间分割法调制功率调节方式。
时间分割法调制可以确保逆变器电源工作在定频和定压状态。
而且实现简单、使用简单的模拟电路就可以实现。
为了实现频率自动跟踪。
本文给出了一种快速、准确、简单的频率跟踪电路。
电路结构及工作原理图1 所示为串联谐振逆变电源主电路示意图。
时间分割法调制方式是通过控制向负载输送能量的时间来控制功率。
简言之即在时间周期T 内, 电源向负载输送能量的时间为t 在时间t ～T 内不向负载输送能量, 通过改变时间t 来调节功率输出。
输出功率P =tPo/ T , Po 为电源输出额定功率。
T 的大小根据实际负载情况而定。
时间分割法调制方式控制串联谐振逆变电源开关工作模型见图2 。
控制电路图3 所示为时间分割法功率调制方式串联谐振电源控制电路图。
Pref 为给定功率, 直流侧电压Ud 和直流输入电流I d的乘积为功率反馈, PI 调节器的输出与锯齿波进行比较从而控制周期T 内芯片8 脚高电平的时间t 。
频率自动跟踪电路实际应用中串联谐振电源多工作在高端失谐状态,输出电流的相位滞后于电压相位。
开关管零压开通,开关管的关断电流取决于电压超前电流的相角θ, θ大关断电流大, θ小关断电流小。
变频串联谐振
变频串联谐振上海大帆公司专业生产的DFVF3000变频串联谐振交流耐压试验成套装置，是最新一代专门用于容性试品交流耐压试验的设备。
该产品技术先进，操作简单，质量可靠，体积小，重量轻，非常方便现场使用，得到了广大用户的高度评价。
该设备主要用于以下方面：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，套管，互感器的交流耐压试验。
该成套设备由变频电源、励磁变压器、电抗器、分压器组成。
行业现状：绝缘耐压试验分为直流耐压试验和交流耐压试验两种。
过去在进行电缆耐压试验时都采用直流耐压试验。
在1980年左右，国外电力部门发现直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性。
我国在九十年代开始研究和实践交流耐压试验技术。
经过20多年的研究和实践，世界各国纷纷采用交流耐压试验代替直流耐压试验。
交流耐压试验取代传统直流耐压试验已是大势所趋。
产品分析：在工频条件下，由于被试品电容量较大，或者试验电压要求较高，对试验装置的电源容量相应的也有较高的要求，传统的工频耐压装置（交流耐压试验变压器）往往单件体积大，重量重，不便于现场搬运，而且不便于任意组合，灵活性较差。
相比，变频串联谐振试验装置（体积与重量约为传统试验变压器的1/10～1/30）体积小，重量轻，易搬动，而且是分件式设计，便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数，大大降低了劳动强度，提高工作效率。
变频串联谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
实物图：别称：变频串联谐振交流耐压试验装置、变频串联谐振、变频谐振装置、串联谐振、调频串联谐振、串联谐振耐压试验装置、串联谐振试验设备、电缆耐压试验装置、工频耐压试验装置、电缆交流耐压试验设备、交流耐压分件图成套图试验装置、调频串联谐振交流耐压试验装置，变频谐振，变频串联谐振谐振试验装置，变频谐振耐压装置，串谐试验装置，串谐耐压装置，GIS交流耐压试验装置，发电机耐压试验装置，变频谐振耐压试验装置，串联谐振变压器，串联谐振原理，串联谐振应用，串联谐振系统等原理：我们已知，在回路频率f＝1/2π√LC时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。
变频串联谐振工作原理结构分析
变频串联谐振工作原理结构分析变频串联谐振它是一种改变交流电压、电流和阻抗的装置。
当初级线圈中有交流电流时，铁芯(或磁芯)中产生交流磁通量，从而次级线圈中产生电压(或电流)。
变频串联谐振它由铁芯(或磁芯)和线圈组成。
线圈有两个或多个绕组。
与电源相连的绕组称为初级线圈，另一绕组称为次级线圈。
1、变频串联谐振发电机中，无论线圈通过磁场还是磁场通过固定线圈，都会线圈中感应电势。
这两种情况下，磁链的磁通量是不变的，但这两种情况下，磁通量不变。
变频串联谐振它是一种利用电磁互感来变换电压、电流和阻抗的装置。
分类：干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
按防潮方法分类：敞开式变压器、密封式变压器和密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类：铁芯变压器(插入铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、外壳式变压器(插入铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环形变压器、金属箔变压器。
2、根据供电相数：单相变压器、三相变压器和多相变压器。
按用途分类：电力变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
3、电力变压器的特性参数工作频率变压器的铁心损耗与频率有很大关系，应根据使用频率(即工作频率)进行设计和使用。
额定功率规定的频率和电压下，变压器可以长期工作而不超过规定温升的输出功率。
额定电压是指变压器线圈上施加的允许电压，运行中不应大于规定值。
电压比是指变压器的一次电压与二次电压之比，不同于空载电压比和负载电压比。
空载电流变压器二次回路开路时，一次回路仍有一定电流，称为空载电流。
空载电流由励磁电流(产生磁通量)和铁损电流(由铁心损耗引起)组成。
对于50Hz电力变压器，空载电流基本上等于励磁电流。
空载损耗是指变压器二次电路开路时初级水平测得的功率损耗。
主要损耗是铁心损耗，其次是空载电流对初级线圈的铜电阻(铜损耗)，这是非常小的。
效率是指二次电源P2与一次电源P1之比的百分比。
一般来说，变压器的额定功率越高，效率越高。
串联谐振式感应加热电源分析
【 关键词 】 感应加热 电源 ； 数 字锁相环 ； 谐 振频 率 ； 逆 变器 【 中图分类号 】 Ｔ Ｎ ８ ６ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ ｛ ２ ０ １ ５ ） １ ３ — ０ ２ １ ７ — ０ ２
引 言
感 应 加 热 电 源 的发 展 与锁 相 环 的发 展 密切 相 关 。因为 ， 感
图 ３ 感 应 加 热 电 源 组成 框 图
２ ． ２ 感 应加 热 的特 点 和应 用
感 应 加 热 最 大 的 特 点 是 将 工件 直接 加 热 ． 它 的优 点 在 于 对 器件 的 加 热 速 度 非 常 快 ． 工作环境也很不错 ． 温 度 控 制 起 来 也 很 容 易 ，金 属 在 加 热 过 程 的损 耗 很 少 以及 加 热过 程 中全 封
串联谐振式感应加 热 电源分 析
李开彦 ， 童希俊 ， 肖 锋（ 国网 黄石供电 公司， 湖北黄石 ４ ３ ５ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 感应加热 电源 因具有高效 、 节 能和 无污 染等优点 ， 在金属工业加热 中得 到广泛应 用。在加热过程中 ， 其负载 电路的等效参数与逆变器
图 １数字锁相环 的构成 图
根 据 感 应 加 热 的基 本 原 理 我 们 不 难 看 出 。感 应 加 热 的 负
变频串联谐振耐压试验的探讨
变频串联谐振耐压试验的探讨摘要：运用谐振原理，通过调节RLC串联回路中输入电源的频率使回路中的感抗值等于容抗值，以使得整个回路电流值达到最大，并在电容上获得最高的电压，这就是变频串联谐振。
利用变频串联谐振原理进行一些主要试品如交联聚乙烯电缆、GIS、变压器、发电机等的现场耐压试验，对检测电气设备的绝缘水平，保障系统和设备的安全运行具有非常大的意义。
关键词：过电压；绝缘水平；变频谐振；品质因数；交联聚乙烯；GIS1 引言电气设备在运行时可能受到暂时过电压、操作过电压、雷电过电压的作用，需承受的电压可能达到设备工频工作电压的几倍，为了保证设备绝缘强度能适应各种过电压的需要，电气设备的绝缘结构必须经受冲击波耐压试验以及工频耐压试验的考验。
而在实际的生产现场，因条件的限制一般直接用交流耐压来替代。
交流耐压试验对绝缘的作用接近于设备的运行状况，能检出绝缘在正常运行时的最弱点。
2 基本原理变频串联谐振又称VFSR，即Variety Frequency Series Resonance ：通过改变频率达成的串联谐振。
其基本原理如下图所示：由图可知，串联回路电流： I0＝U0/［R+ωL+(1/ωC)］对于串联回路，流过各元件的电流大小相等，IL与IC的方向相反。
当ωL=1/ωC时，流过整个串联回路的电流最大I0=U0ωL /R（U0为恒压源）这时加在电容器C上的电压UC为最大UCmax =U0/RωC =U0/R由品质因数或谐振系数Q的定义可知Q＝ωL/R，则UCmax=QU0也就是说：电容器上的电压比电源电压抬高了Q倍。
功率P=U0×I0=UC×1/Q×I0=PC×1/Q，也就是电容的无功容量的1/Q。
串联谐振的特征正好符合高压耐压试验的要求。
一般来说，高压电器的绝缘都相当于若干个电容和电阻的串并联。
可以用下面的简图来表示它的基本结构：要满足谐振条件，也就是电抗器的感抗等于试品电容的容抗有两种方法：一是改变电抗器的电感量，使电抗器和试品在工频（50Hz）时发生谐振，另一种方式是改变试验频率，使试验频率 ,这时的感抗等于容抗，也可以达到谐振条件。
电力电缆串联谐振试验方法及注意事项
电力电缆串联谐振试验方法及注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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串联谐振电源使用说明_智能串联谐振电源优势
串联谐振电源使用说明_智能串联谐振电源优势串联谐振电源的知识大家了解多少呢？智能串联谐振电源优势是什么？小编今天搜寻了各大贴吧，网站以及微博，为大家整理了一些信息，好了，废话少说，下面来看看小编为大家请到了潍坊康达电炉有限公司的技术人员，为大家讲解一下串联谐振电源使用说明的相关资讯吧～#详情查看#【串联谐振电源：优势特点】#详情查看#【串联谐振电源：使用须知】按照中频电源负载电路补偿电容的连接方式不同，中频电源可以分为串联谐振式和并联谐振式两种。
目前，国内中频感应电源多为并联谐振式。
与串联谐振电源相比，并联谐振式中频感应电源其感应圈电流较大，因此损耗较大；从进线功率因数来看，串联逆变电源可通过调节逆变角来调节功率输出，因此在整个工作过程中，整流电路可实现全角（导通角）输出，整流进线功率因数高，而并联谐振电源通过调节整流触发角调节功率输出，在全功率输出时，功率因数较高，当需要降低功率或保温时，功率因数较低。
虽然串联谐振电源起步较晚，但因其功率因数高，易启动，全工况条件下能基本保持恒功率输出，并且保护可靠，所以加大对串联谐振电源的研发很有必要，也是今后中频电源的发展趋势之一[串联谐振电源_使用说明]1、把整流器安放好，并保持其稳定，为保证整流器通风良好，其前后左右0.5m以内不要有任何物体。
另外，避免整流器在充满粉尘和腐蚀性气体的环境中工作，并远离产热源，和潮湿地带，相对湿度5~70，环境温度-25℃~40℃，以延长机器寿命。
2、检查一下机器外壳有无松动，端口有无在运输过程中损坏，确认三相空气开关处于断开位置。
3、找出电源输入线，分别接好引线，合上空气开关，注意风扇的风向是否由下进上出(或左进右出)，如果不是请互换三相电中的其中两相即可。
并可试看电源空载电压是否能到额定值。
4、断开空气开关，接好负载连线（多路的可接上多路负载），负载线一定要按标好的正负性连接。
5、如带水泵连锁信号、带水泵回路、带液位控制、带时控/累时器/温控等都应在相应的标号接线排上接电源线，此时电源才能正常工作。
串联谐振装置结构分析
串联谐振装置结构分析装置组成变频串联谐振装置一般由变频电源、励磁变压器、试验电抗器、电容分压器构成。
变频电源变频电源原理图如图2-1，Ｈ相交流电压380V通过输入电路的整流，将交流变为直流储存于主回路的电容上；再通过逆变电路逆变生成SPWM序列波形，通过低通滤波器滤波变为频率和幅值均可调的交流电压。
控制器包括辅助电路、控制电路和保护电路，相当于整个系统的神经中枢，用于控制各部分安全可靠运行，包括输入电路、逆变电路工作Ｗ及外部输入指令接收和系统各种保护的实现。
励磁变压器励磁变压器内有高低压绕组，低压绕姐通常为一组，少数有抽头，各绕组有串联也有并联，Ｗ满足不同电压等级、不同容量试品的试验要求。
在系统中励磁变压器的主要作用：将变频电源输出的低电压进行升压。
试验电抗器电抗器作为试验回路的一个重要组成部分，电抗器的电感量和试验回路的电容量共同决定了试验回路的谐振频率。
电抗器一般由2~4节组成，可Ｗ根据试验电压等级将它们进行不同组合，但是姐合后的电抗器和试验回路电容发生谐振的谐振频率必须在30~300HZ内。
电容分压器电容分压器是测试试验电压的取样部件，它由高压臂和低压臂组成，一般分压器配有多节高压臂，Ｗ满足不同电压等级的试验。
串联谐振技术分析阻抗频率特性分析试验系统简化电路如图２－２所示，其中１７为励磁变压器高压绕组的输出电压，其频率通过变频电源的控制电路可实现从３０Ｈｚ到３００Ｈｚ连续可调。
为串联谐振回路的等值电阻，由于高压电抗器的电感值很大，其绕线电阻占了回路等效电阻的主要部分，一般在百欧以上。
谐振点的查找在串联谐振交流耐压试验中，一个很重要的条件就是回路需要达到串联谐振状态，所以谐振点的查找就变得十分重要。
在上一节己经详细的讨论了RLC回路发生串联谐振的能量变化和频率特性，可得出，当回路中电感及电容的参数确定后，就能根据谐振条件得出谐振频率，并且当回路频率十分接近谐振频率时电容上能达到最大电压值，此时电抗上电压略小于最大电压值，可以将此时回路的频率近似作为谐振频率，利用这一特性可以进行查找谐振点的设计。
串联谐振中频电源工作原理
串联谐振中频电源工作原理
串联谐振中频电源是一种常见的电源供应系统，它在许多电子设备中被广泛应用。
它的工作原理是利用谐振电路的特性，将输入的直流电压转换为中频交流电压，以满足设备对电源的需求。
让我们了解一下串联谐振电路的基本特性。
串联谐振电路由电容器和电感器组成，它们通过电容和电感的特性相互作用，形成谐振。
在电容和电感之间有一个共振频率，当输入的信号频率等于共振频率时，电路的阻抗最小，电压增益最大。
在串联谐振中频电源中，输入的直流电压首先通过整流电路转换为直流电压。
然后，直流电压进入谐振电路。
谐振电路由电容器和电感器组成，它们的参数被选择为共振频率附近的数值。
当直流电压进入谐振电路时，由于谐振电路的特性，只有共振频率附近的信号可以通过，其他频率的信号会被滤除。
这样，我们就得到了一个中频交流电压信号。
接下来，中频交流电压信号经过放大电路进行放大。
放大电路通常由晶体管等元件组成，它们可以将中频信号放大到所需的水平。
放大的中频信号经过滤波电路进行滤波，以去除不需要的频率分量。
滤波电路通常由电容器和电感器组成，它们通过选择适当的参数来滤除不需要的频率。
经过滤波之后，我们就得到了一个干净的中频交流电压信号。
这个信号可以用于供应各种电子设备，如无线电接收器、通信设备等。
总结一下，串联谐振中频电源的工作原理是通过将输入的直流电压转换为中频交流电压来满足设备的电源需求。
它利用谐振电路的特性，通过滤波和放大等过程，将输入信号转换为所需的中频信号。
这种电源系统在电子设备中具有广泛的应用，能够提供稳定可靠的电源供应。
动车组串联谐振耐压机变频电源的设计开发
动车组串联谐振耐压机变频电源的设计开发动车组串联谐振耐压机变频电源的设计开发一、引言近年来，随着我国高铁的不断发展，动车组的运行速度和安全性要求越来越高。
为确保动车组线路的安全、稳定和高效运行，对电气设备的性能提出了更高的要求。
其中，动车组串联谐振耐压机的变频电源是关键设备之一。
本文将围绕这一研究课题展开，介绍动车组串联谐振耐压机变频电源的设计开发过程和关键技术。
二、动车组串联谐振耐压机变频电源的背景和意义动车组串联谐振耐压机是用于检测线路绝缘性能的重要设备，其工作原理是利用高压电源施加电压到被测绝缘线路，以测试其耐压性能。
而传统的直流电源方式由于电弧拉弯、变压器能耗高等问题，导致系统效率低下，运行成本高。
因此，采用变频电源的设计方案将成为解决这些问题的有效途径。
三、动车组串联谐振耐压机变频电源的设计原理动车组串联谐振耐压机变频电源的设计原理主要包括高频变频技术、谐振电路、保护控制电路、直流输出电路等。
其中，高频变频技术是关键技术之一。
通过变频器将市电频率转换成调节所需的高频信号，从而达到调整电压的目的。
同时，谐振电路的设计和优化也是实现高效能耗的关键。
四、动车组串联谐振耐压机变频电源的设计方法和步骤1. 系统需求分析：明确系统的设计要求和技术参数，如电源输出电压、频率范围等。
2. 变频电源模块设计：设计变频电源的电路结构，选择适合的变频器、滤波器等元件。
3. 谐振电路设计：通过理论计算和仿真分析，设计合理的谐振电路参数。
4. 保护控制电路设计：设计电源的保护控制电路，实现对电源工作状态的监测和保护。
5. 直流输出电路设计：设计满足电源输出要求的直流输出电路，确保电源输出的稳定性和可靠性。
6. 硬件调试和测试：对设计的变频电源进行硬件调试和性能测试，确保其满足设计要求。
7. 系统集成和优化：将所有模块进行系统集成和优化，使整个动车组串联谐振耐压机变频电源达到最佳效能。
五、动车组串联谐振耐压机变频电源的应用前景采用动车组串联谐振耐压机变频电源能够大幅提高系统的效率和能耗，以及减少运行成本。
变频串联谐振常见的四种故障问题及解决方法分析
变频串联谐振常见的四种故障问题及解决方法分析变频串联谐振主要由变频控制器、励磁变压器、高压电抗器、高压分压器等组成，变频控制器分为两类，20kW及以上为控制台，20kW及以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。
变频控制器的主要功能是将380V或200V的定幅定频的工频正弦交流电转换成幅频可调的正弦波。
为整套设备供电。
本产品采用串联谐振的原理，用励磁变压器励磁串联谐振电路，调节变频器控制器的输出频率，使回路电感L和试品C串联谐振，谐振电压为加在试品上的电压。
变频谐振试验装置广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业。
适用于大容量、高压容性试验对象的转移和预防性试验。
变频串联谐振常见的几种故障问题及解决方法是什么?一：电源跳闸。
原因：合闸瞬间电流过大;谐振系统回路短路。
排除方法：1) 更换更大电流的空气开关(或者短时脱开漏电保护)2) 检查谐振系统回路是否短路。
二：主机复位原因：主机供电电源波动;外界强磁场干扰;主机未可靠接地;三：装置Q值偏低，即电压升不上去，或升不高。
现象：1)调谐曲线是一条曲线，有较低的尖峰;2)试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压;原因：1)电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点;2)高压连接线过长或没有采用高压放晕线。
3)励磁变压器高压输出电压较低;4)试品损耗较高，系统Q值太低;排除方法：1)将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量;2)干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗;3)提高励磁变压器的输出电压;4)尽可能将多只电抗器串联，提高回路电感量;5)一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。
四：变频源主机找不到谐振点。
原因：1) 系统谐振点在主机的输出频率范围之外;2) 高压采样反馈信号开路或连接不可靠;3) 系统未可靠接地;4) 系统接线错误;5) 试品有故障。
浅析变频串联谐振耐压试验的应用
浅析变频串联谐振耐压试验的应用随着越来越多的大容量、长距离交联乙烯电力（XLPE）电缆，高电压电力设备投入电网运行，做好其现场安装后的交接试验是保证电力系统安全运行非常重要的工作，但是，过去沿用的传统试验方法不能全面查出缺陷，反而损坏被试设备，不能满足要求。
为此，根据设备容量和试验等效性要求，论证采用变频串联谐振耐压试验的必要性、紧迫性和可行性。
标签：变频串联谐振;交联聚乙烯电力电缆;交接试验;缺陷;耐压试验随着电网容量的逐渐扩大，对电力设备进行工频耐压试验所需的试验容量也越来越大。
长期以来，对于交联聚乙烯电力电缆（简称交联电缆或XLPE电缆）、交流电力电容器现场安装后的交接试验都以简单易行的直流耐压试验作为考核主绝缘性能的检验手段。
国内外的研究结果表明：对交联电缆的现场交接耐压试验，如仍采用直流耐压试验，对设备的绝缘状况的判断缺乏指导性，易引起设备本省的损坏;如采用工频耐压，试验设备的容量不容易解决，因此，采用变频谐振方法是一种有效的方法。
1 对高压电器进行交流耐压实验的必要性1.1直流耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布直流耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布，难以正确发现高压电器设备的内部缺陷。
直流电压下，电器元件上的电压按电阻分布;交流电压下，电器元件上的电压则是按介电常数分布，它反映实际运行的情况。
例如，对于交联电缆、全膜或纸膜电容器，其固体介质的电阻率可高达1～100EΩ·m，当某电容元件的绝缘薄膜绝缘不良时，其电阻率可大幅度下降，只有原电阻率的几分之一。
做直流耐压时，电阻率高、绝缘良好的电容元件可承受的电容元件反而更容易通过试验，但在运行电压下，其绝缘缺陷便会暴露出来，诱发故障。
1.2直流电压可使高压电器内部的局部放电减弱直流电压可使高压电器内部的局部放电大为减弱，不利于绝缘缺陷的检出。
高压电器内部的某些绝缘弱点或极板边缘电场集中的部位均可能产生局部放电，持续的局部放电对绝缘是有害的。
变频串联谐振试验装置常见故障的原因及排出的方法
变频串联谐振试验装置常见故障的原因及排出的方法一、绪论变频串联谐振试验装置是电力系统中常见的高压试验设备之一，其可用于高压设备的特性试验、绝缘水平检测、故障分析等方面。
然而，在长期使用的过程中，变频串联谐振试验装置也会显现各种故障，影响试验效果和设备寿命。
因此，本文将针对变频串联谐振试验装置常见故障进行分析，并给出相应的排出方法。
二、变频串联谐振试验装置的工作原理变频串联谐振试验装置重要由变频器、串联电容、谐振电感和负载等构成，其工作原理可以简述如下：将交流电源通过变频器变换成高频电能，然后经由谐振电感和串联电容与负载串联成谐振电路，并将高频电能传递给负载。
当负载端的等效电容与串联电容相等时，谐振电路会发生串联谐振，并在谐振频率上得到最大输出功率，实现高压设备的特性试验和故障检测。
三、变频串联谐振试验装置常见故障及排出方法1.变频器显现故障变频器是变频串联谐振试验装置的紧要构成部分之一，其作用是将交流电源转换成高频电源，为谐振电路供给能量。
当变频器显现故障时，将影响整个试验装置的正常工作。
常见的变频器故障包括不开机、无输出电压、输出电压偏低、输出电流异常等。
这种故障常常是由于主电路元件损坏、逆变器板卡损坏等原因引起的。
排出方法：可以通过逐个排查各个电路模块来发觉故障点，首先检查变频器主电路中的元件是否正常，如三极管、IGBT等；其次是检查功率模块电路板；最后是检查逆变器板卡等电路板是否损坏。
一旦找到故障点，可以对故障元件进行更换或修复。
2.谐振电感短路谐振电感是变频串联谐振试验装置的另一个紧要元件，其作用是消耗无功功率，从而使功率输出加添。
当谐振电感显现短路故障时，将导致谐振电路无法形成，从而影响试验工作的进展。
谐振电感短路的原因可能是过载或者过流导致的内部损坏，或者电线接触不良引起的接触黄褐色或火花等现象。
排出方法：首先进行初步的外观检查，检查谐振电感是否有表面损坏或老化等现象，然后测量电感的电阻值和绝缘性能，以确定是否显现短路现象。
变频串联谐振应用分析
变频串联谐振应用分析汇卓电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家，本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。
当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R，电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。
阻抗条件，谐振后虚部相等符号相反。
串联阻抗等于0，并联阻抗等于无穷大。
就是在谐振的时候，串联电路谐振电流无穷大；并联电路谐振电压无穷大（理论值）。
在电阻、、电感串联电路中，出现电源、电压、电流同相位现象，叫做串联谐振，其特点是：电路呈纯电阻性，电源、电压和电流同相位，电抗X等于0，阻抗Z等于电阻R，此时电路的阻抗最小，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。
在电阻、电容和电感串联的电路中，感抗Xl和Xc的作用是直接相减的。
如果满足一定条件，恰好使Xl=Xc，则电路的电抗等于零，电路中的电流和电压相位相同，没有无功功率在电阻与电感、电容间交换。
电路的这种状态称为串联谐振。
电路谐振条件是Xc=Xl，即ωL=1/ωC，由此可得电路固有谐振条件为f0=1/(2π√LC)。
<BR>阻抗条件：谐振后虚部相等符号相反。
串联阻抗等于0，并联阻抗等于无穷大。
就是在谐振的时候，串联电路谐振电流无穷大；并联电路谐振电压无穷大（理论值）。
或者说：串联电路中：总的输入阻抗的虚部等于零（谐振就是输出的电压和电流同相）在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。
如果我们调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们位相相同，整个电路呈现为纯电阻性。
电路达到这种状态称之为谐振。
根据谐振原理，我们知道当前电抗器L的感抗值X1与回路中的容抗值Xc相等时，回路达到谐振状态，此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率，而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡，从而在试品上产生高压。
变频串联谐振特性及注意事项
变频串联谐振特性及注意事项变频技术串联一个谐振主要由变频运行控制工作电源、激励变压（气压数据变量）器、电抗器、电容分压器组成。
变频控制电源采用进口专用SPWM数字波形产生芯片（又称微电路），频率分辨率为16位，在20~300Hz时频率细度可达0.1~采用正交非同步固定载波调制方式，保证全频输出波形良好；功率（指单位时间内物体完成的工作量）部分采用先进的IPM模块，保证仪器的稳定性和安全性..串联谐振频率设备主电气设备的设计和制造用于该AC电压测试及以下220KV变电站。
可按工作规程设计要求可以满足不同变压器、GIS系统、SF6开关、电缆、套管等容性设备进行交流耐压试验。
能满足高电压，对测试设备的要求低电流条件下，也能满足低电压器件，高电流要求的测试条件下，具有广泛的适用范围，是地，市，县高电压安装电力测试压力设备的部门和，维修和试验工程单位。
产品特性：1、同电压进行等级、同容量的电抗器其体积变化较小、重量较轻；在额定工作负载时温升小；采用干式环氧浇注，机械设计强度高，电气设备绝缘技术性能好，美观安全可靠。
2.变频控制源容量裕度；保护功能强；输出波形好；稳定性好；具有多种工作方式，操作方便；220V或380单相电源，方便现场取电..3，配置灵活。
不同类型的反应器的匹配，以满足测试的不同要求，实现一机多用，性价比高。
注意事项:1本试验设备应由高压试验设计专业工作人员可以使用，使用前应仔细阅读教学使用说明书，并经反复操作能力训练。
2操作者应不小于2。
使用时应严格要求遵守本单位有关高压试验的安全管理作业设计规程。
为保证试验的安全性和正确性，除熟悉本产品说明书外，还必须严格按照国家有关标准和规定进行试验操作..每个耦合线路4的连接不正确，否则，它会导致在测试装置损坏5 本装置使用时，输出的是高电压或超高工作电压，必须进行可靠接地，注意自己操作系统安全。
常见故障原因及排除：风扇不能启动：停止，故障保护，保护失谐不按“故障复位”;内部温度过高，热保护的功率元件;排除研究方法：关断仪器设备电源，将仪器静置30分钟左右，重新进行开启一个电源，按仪器控制面板上的“复位”键，再启动相关仪器。
对变频串联谐振技术在电缆高压试验中的探讨
对变频串联谐振技术在电缆高压试验中的探讨
摘要：变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振，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与潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
本文就变频串联谐振技术在电缆高压试验进行相关探讨。
关键词：变频串联谐振；电缆；高压试验；技术分析
1引言
随着电力发展，高压交联电缆特别110kVXLPE电缆在各地市供电系统开始大量使用。
而现场竣工交接试验的目的是检查电缆的敷设及附件安装是否正确，电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中是否受到意外损害。
检查的重要方法是电缆主绝缘耐压。
现就广东输变电工程公司常采用的一种变频串联谐振技术在高压电缆交接试验中的应用进行分析与探讨。
2.电力电缆现场交接试验
2.1试验项目及设备接线
1)电缆芯线对外护套的绝缘电阻测量选用量程为2500V的兆欧表进行电缆绝缘电阻测量，绝缘电阻值应符合设计要求。
2)电缆芯线对护套及地交流耐压试验交流耐压试验参照GB50160-2006《电气安装工程电气设备交接试验标准》进行，试验电压为2U060min。
VF变频电源；T调压器；B中间变压器；L高压电抗器；。
串并联混合谐振之浅见
串并联混合谐振之浅见交流耐壓试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法，是交接试验和预防性试验的一项重要内容，而串联谐振是交流耐压试验中常用的一种方法。
对于110kV、220kV电压等级长距离电力电缆进行交流耐压试验，由于存在试验电压高、电容量大等特点，如果单一的采用串联谐振交流耐压试验方式，由于被试品对地电容量很大，容易导致谐振频率过低，甚至低于30Hz。
因此现场通常采用串并联混合谐振交流耐压试验方式，但串并联混合谐振在实际试验中，存在试验频率不能直接计算、试验电源容量难以估算的问题，这给试验工作带来了很大的麻烦。
本文通过计算分析，推导给出串并联混合谐振试验频率计算公式和试验电源容量的估算方法，从而给试验工作带来了很大的方便。
1 串并联混合谐振试验频率及试验电源容量计算串并联混合谐振试验原理图如图1所示：假设试验回路的谐振频率为f，将试验回路右侧的并联电抗器L2和被试品电容等效为电容C1，如图2所示，由于进行该类型高压试验时，土建施工已基本结束，试验场地比较平整宽阔，电抗器可以尽量分散摆放，所以不考虑电抗器之间的互感磁通，即不考虑互感的影响。
两个无源二端口网络等效的条件是阻抗相等，即在该二端口上施加相同电压U，电流I也相同。
则：由上述推导公式可知，试验过程中不同电感量的电抗器L1、L2位置发生改变时，谐振频率将不会发生变化，但流过励磁变的电流I、励磁变输出电压U1及试验电源进线电流i与电抗器L1、L2的关系密切，所以在试验过程中，一般要求将电感量小的电抗器用做并联补偿，以减小流过励磁变的电流I、励磁变输出电压U1及试验电源进线电流i。
在试验准备阶段，由于品质因素Q存在不确定性，为准备试验电源，Q值一般取经验值20进行估算。
2 现场实际应用对某变电所110kV电力电缆进行交流耐压试验。
电缆参数为额定电压64/110kV，型号ZC-YJLW03-Z，电缆长度1300m，截面1×630mm2，电缆对地电容量约为0.26uF。
谈谈串联谐振电源在电力系统应用中的优点
谈谈串联谐振电源在电力系统应用中的优点1、所需电源容量大大减小。
串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q.2、设备的重量和体积大大减少。
串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/3-1/5.3、改善输出电压的波形。
谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流烧伤故障点。
在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。
而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流，击穿电流相差数百倍。
所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
5、不会出现任何恢复过电压。
试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即可熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪落电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢夏过电压。
讲解变频串联谐振试验装置产品特性及参数变频串联谐振试验装置是运用串联谐振原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和试品C串联谐振，谐振电压即为加到试品上电压。
变频谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
YGCX2858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。
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；它由控制器和滤波器组成。
变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。
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技术背景
随着电力事业的不断发展，变压器、发电机、断路器、GIS、110kV及220kV交联聚乙烯电缆等高压电力设备的应用越来越广泛。
根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150－91）和《电力设备预防性试验规程》（DL／T096－1996）的要求，此类高压电力设备的安装验收和年度检修中，均需进行交流耐压试验项目。
交流耐压试验电源主要有以下三种方式产生:
(1) 变压器式：带补偿电抗器的传统试验变压器，工频。
(2) 调感式：可调电感式谐振系统，工频。
(3) 调频式：固定电抗器谐振系统，通过变频器将一可调频电压加到试品上，改变频率以达到谐振。
谐振耐压试验方法是通过改变试验系统的电感量和试验频率，使回路处于谐振状态，这样试验回路中试品上的大部分容性电流与电抗器上的感性电流相抵消，电源供给的能量仅为回路中消耗的用功功率，为试品容量的1/Q(Q为系统的谐振倍数)；因此试验电源的容量在降低，重量大大减轻。
谐振耐压试验系统按调节方式分为调感式和调频式两种。
可调电感型谐振试验系统可以满足耐压要求，但由于重量大，可移动性差，主要用于试验室。
变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现谐振，在被试品上获得高电压，是当前高电压试验的一种新的方法与潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
变频串联谐振是谐振式电流滤波电路，能改善电源波形畸变，获得较好的正弦电压波形，有效防止谐波峰值对被试品的误击穿。
变频串联谐振工作在谐振状态，当被试品的绝缘点被击穿时，电流立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的数十分之一。
发生闪络击穿时，因失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高电压也立即消失，电弧即可熄灭。
其恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压断开电源，所以适用于高电压、大容量的电力设备的绝缘耐压试验。
二、国内技术发展现状
目前国内串联谐振变频电源主要采用以下三种技术方案：
1.PWM控制技术
在调频调压控制技术发展早期多使用PAM方法，因此，变频电源逆变器输出交流电压波形仅仅能是方波，改变方波有效值，仅仅能通过改变方波幅值，即中间直流电压幅值来完成。
随着全控型开关元件IGBT、IGCT、MOSFET等出现，才逐渐发展为PWM方法。
由于调节PWM波占空比就能调节电压幅值，所对逆变环节可同时完成调压与调频任务，整流器无需控制，设备构造更简单，控制更方便。
基于该技术可以在谐振电容（试品）上获得THD<1%的正弦波。
方波变频电源主电路如下所示。
2.基于高速IC和直接数字频率合成（DDS）技术
采用该方案频率分辨率可达到0.01Hz，频率稳定度高，很容易对信号实现全数字式调制。
其控制框图和实现原理如下图所示。
由DSP处理器控制正弦波芯片产生频率在30Hz~300Hz连续可调（幅值也可调）的标准正弦波信号，经过第一级功率放大后再经过上千只大功率三极管组成的桥式放大电路放大，
正弦信号最终达到所需要的设计功率，输出电压连续可调。
此时正弦波信号经励磁变压器升压供给谐振电路获取需要的高压。
该方案输出的正弦波失真度较小，输出电压中高频信号引起的局部放电干扰小，但由于大功率三极管的温度特性较差，在较大功率输出时，温升较快，三极管的放大倍数增加，会导致输出电压漂移，并且电路复杂、不易维护。
3.基于SPWM的控制技术
采用SPWM技术的新型调频式谐振试验电源由大功率开关器件IGBT组成的电路来代替传统的模拟信号源及其功率放大电路直接产生大功率标准正弦波。
系统结构图如下图所示，主要由三相PWM整流电路（或不控整流电路）、H桥逆变电路、输出滤波器、检测单元、DSP控制器及人机接口(键盘、液晶)组成。
T为中间励磁升压变压器，RL为试验回路谐振电感的等效内阻，C为试验回路等效电容，包括被试品电容及试验回路谐振电容。
整个试验电源输出电压的调节通过控制三相PWM整流电路输出侧电容电压大小来实现；当C3上电压稳定在设定值以后,系统开始频率调节,通过控制逆变电路开关器件IGBT的通断频率来实现，输出滤波器滤除系统输出信号的毛刺从而得到符合要求的正弦波形。
该方案输出波形较传统模拟方式稍差，输出在低电压下谐波含量较传统方式大，但电路较为简单，容易维护，但控制较为复杂。
三、结论
1.可同时用于局放和交流耐压试验的串联谐振电源所采用的技术方案以传统模拟方式（逐级放大）最好，该方案可直接输出正弦波，且失真度较小，输出电压中高频信号引起的局部放电干扰≤5pc，但电路较为复杂、不易维护，成本较高；
2.用于交流耐压试验的串联谐振变频电源普遍采用SPWM方式，其输出波形较传统方式差，干扰引起的局放较大，只适合于交流耐压试验（限于手上资料的限制，没发现有应用于局放试验的），该技术方案控制较为复杂，但其硬件较传统方式简单，成本较低，体积和重量较小，易于维护。
3.PWM控制方式可满足交流耐压试验的要求，其输出为方波电压，系统输出为正弦波，但在非谐振状态时波形较差，实现相对容易，成本也较低。