變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用多級疊加的方式,多臺電抗器可并聯、串聯使用,分壓器既用來測量試驗電壓,也可以作為小電容量試品的補償電容,使得諧振頻率可以在30~300Hz范圍內完成多種電力設備(如電纜、變壓器、GIS開關、SF6開關、電動機、發電機、母線、套管、互感器等)的交流耐壓試驗--BPCX-DL變頻串聯諧振升壓裝置。
變頻串聯諧振裝置是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻電源的輸出頻率,使得回路中的電抗器的電感L和試品電容器的電容C發生諧振,較后通過調整勵磁的輸出電壓,使諧振電壓達到所要求的試驗電壓。
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置的原理:
根據串聯諧振的原理圖,當L、C、R串聯回路中的感抗與試品容抗相等時,感抗中的磁場能量與試品電容中的電場能量相互補償,試品所需的無功功率全部由電抗器供給,電源只提供回路的有功功率,此時電路的功率因數=1.0,即電源電壓與諧振回路電流同相位,電感上的電壓降與電容上的電壓降相等,相位相反。
當XL=XC即ωL=ωC時,
,回路的諧振頻率
,若LC參數固定,調節電源頻率使之等于諧振頻率,就可以產生諧振。此時流經試品的電流和試品兩端的電壓分別為:
I=U/(R+j(XL-XC))=U/R
UC=-jIXC=-jQU
式中的Q為諧振電路的品質因數。
由于電流與供電電壓同相,因此輸入功率為純有功功率:
P=UI=I⊃2;R
諧振時試驗電壓所耗的功率僅為電阻上所耗的功率,所以勵磁變壓器容量比常規試驗變壓器小很多。諧振時,負荷C上的無功功率為:
變頻串聯諧振實驗裝置廣泛應用于電纜、大型電力變壓器、氣體絕緣組合電器(GIS)、電力電容器等高電壓、大容量的電力設備的交流耐壓、感應耐壓等試驗項目中。