串联谐振讲义汇总

苏州华电HDSR-f系列调频式串联谐振高压试验设备，可对不同电 压等级、不同截面、不同长度电缆的交流耐压试验，亦可用来对 GIS、开关、互感器、电机、发电机定子绕组等设备进行交流耐 压试验。该设备具有重量轻、电源容量需求小（仅为采用试验变 压器试验时所需电源容量的1/20～1/80）、电压波形好、操作简 便、适宜现场使用等优点。整套设备包括的主要部件有：变频控 制箱、谐振电抗器、励磁变压器及电容分压器等。
1.1牢记铭牌标称
F-DK52/26 额定电压：26kv 额定电流：2.0A 工时制：满载连续工作60分钟 额定电感量: 64.6H 工作频率：32—300Hz 最大负载382nf 上述的铭牌标称即为此电抗器的极限值。超
过极限将可能造成人身及设备事故。
1.2使用注意事项 a.电抗器放置必须与周围物件保持一定安全距离。 b.电抗器放置过程中严禁放置在铁板上，因为放置在铁板上
二、工作原理
串联谐振原理图：
上图可以把它简单的替换成1个RLC串联回路
当RLC电路产生谐振时， XL=XC ，此时的谐振频率为 f= 1 / 2∏(√LC),在C上将产生很 高的电压 UC=QUe 式中XULe=为XC电源输入电压，Q是 品质w因L=数1/。wc即在被试品上获得 的电w2压2∏=是f1=/L电1/C√源LC输入电压的Q倍。
2.励磁变压器
1.变频输入插座——采用两芯快速连接插头，
4
与机箱变频输出端相连接。额定输入电压
0~450V。
2. 次级绕组，红色接线柱A为输出，连接电抗 器低压端；上红色接线柱所对应下黑色接 线柱为一个绕组，红色接线柱为绕组头， 黑色接线柱为绕组尾。
输出端分三种连接方式：
A）并联：额定输出电压0~1.35kV
f= 1 / 2∏(√LC)
串联谐振的优点：
1．品质因素Q值愈高，所需电源容量愈小。
2．谐振电抗器L与被试电缆Cx处于谐振状态，此 电路形成一个良好的滤波电路，故输出电压UCX 为良好的正弦波形。
3．被试电缆击穿时，失去谐振条件，高压电压和 低压电流自动减小，因此不会扩大被试品的故障 点。
三、设备熟悉
将产生涡流，影响谐振试验。
c.电抗器串联平铺放置式使用时，第1节电抗器可直接放置在 地上（输入电压低通常才几千伏，并且随设备配置了可拖 地的高压引线不存在高压危险），第2节电抗器必须在底 部放置转配绝缘筒。因为此时在第2节电抗器的低压端将 产生第1节电抗器高压端输出的电压，根据电抗器型号不 同，变频电源输出电压不同产生的高压通常都在几万伏。
2．接地端——用专配接地线组接地。 当被试品电容量较小（如试验电缆较短） 时，在试品两端并联此负载补偿电容器，使谐 振频率在允许的范围内。单独使用此补偿电容 器即可使系统谐振升压，用于检验设备的完好 与否或对试验人员进行操作培训。
注：严禁超过额定电压使用!
四、试验接线
1.电抗器的连接方式：
电抗器并联
注意：试验接线时，应严格区分副边绕组的输出端与接地端，请依据面板 提示接线！
3. 变频控制箱
1.多功能LCD显示器 2.指针电流表 3.指针电压表 4.过压整定拨盘开关 5.功能旋钮 6.调频旋钮 7. 调压旋钮 8 RS-232接口. 9.红色带灯按钮 10. 绿色带灯按钮 11. 电源开关 12.电源输入插座 13. 变频输出插座 14. 电流取样输入插座 15. 高压取样输入插座 16. 接地端子
串联谐振讲义
检试工区 王金峰
一、前言：
目前,我工区对高压电气设备的交流耐压试验 多采用单台高压试验变压器试验方法以及串级变 压器试验方法。但这两种方法在试验中都存在这 一些不足。单台高压试验变压器试验方法存在着 试验设备体积大，重量大，难于搬运，试验电源 容量不易满足等缺点。串级变压器试验方法，试 验设备随体积小、重量轻、便于搬运，但又存在 着容量不足，难以满足变压器、电缆、电动机等 大电容电气设备试验需求的缺陷。都不能满足主 变、电力电缆等大容量设备的现场试验需求。鉴 于此，工区新引进了HDSR-F系列调频串联谐振 试验设备。
B）混联（即次绕组2并2串）：额定输出电压 0~2.70kV。
C）串联：额定输出电压0~5.40kV
3.电流取样输出插座——用于测量高压电流
4.接地接线柱E——励磁变输出低端，用专配 接地线组接大地。
两台励磁变压器系相同型号，可以单独或并联使用。 若要将励磁变压器并联，各自的次级绕组仍应接法相同，有且仅有接 地的那台励磁变压器可接电流取样线，其余励磁变压器尾部相连，如图所 示。 励磁变压器电流取样时，多台励磁变压器务必放置于绝缘体上（如放 在金属板上，会出现分流，读数偏小）
4电容ຫໍສະໝຸດ Baidu压器
1. 高压端——与被试品高压端（或电抗器高压 端）相连。 2. 测量输出插座——采用专配的测量电缆与控 制箱电压测量输入端连接。 3. 接地端子——采用专配接地线按接线图指示 接地。
分压器与控制箱为专配专用，不得与其它设 备换用。
5. 负载补偿电容器
1．高压端——额定电压较高，但对地端电 容量较小。
串联谐振设备由5个部件组成，分别是电抗器、励 磁变、变频控制箱、分压器、负载补偿电容器。
1. 电抗器
高压端——连接至被试品试验端及分压 器高压端。
低压端——与励磁变压器输出高端相连。 当试验电压高于电抗器额定工作电压时， 应采用多个电抗器串联使用，处于高电位 的电抗器其底部应加专配绝缘底座！
当试验电流大于电抗器额定工作电流时， 应采用多个电抗器并联使用。
电抗器串联
电抗器的组配
串联谐振设备主要运用于被试品主绝缘耐压。其中根据两种不同形式 的试验，对电抗器的配置要求也不相同。 对于频率没有特殊要求的试验 如：电缆试验 、高压开关 、隔离刀闸、GIS组合电器等。 配置步骤： a根据试验标准选择试验电压，并根据试验电压考虑电抗器的组配。 如：0.5公里规格为8.7/10kv 95 mm2电缆试验 10KV电缆交流耐压试验电压为2.5U0=2.5*8.7=21.75kv F-DK18/2.8电抗 器额定电压为18KV，单台不能满足21.75KV，就需要此型号两台电抗器 串联使用。2*18KV=36kv>21.75kv b.估算或者通过仪器测量被试品的电容量，根据电容量选择电抗器组 配