技術(shù)天地
串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的電壓等級
發(fā)布日期：2021-03-09 點(diǎn)擊：3067次
串聯(lián)諧振的應(yīng)用范圍主要由四方國瑞電力串聯(lián)諧振自身的功能來決定。串聯(lián)諧振功能特性主要由串聯(lián)諧振采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好；用專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細(xì)度可達(dá)0.1Hz;功率部分采用了先進(jìn)的IPM模塊，在最小重量下確保儀器穩(wěn)定和安全。那么基于串聯(lián)諧振的功能，其主要應(yīng)用于哪些方面呢？
1.串聯(lián)諧振的組成
四方國瑞電力串聯(lián)諧振試驗(yàn)儀，四方國瑞電力變頻串聯(lián)諧振裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉岛皖l率可調(diào)的正弦波。并為整套設(shè)備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗(yàn)電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當(dāng)電源頻率等于1/（2π√LCX）時，它與被試品CX發(fā)生串聯(lián)諧振。
2. 串聯(lián)諧振的功能
1）、穩(wěn)定性、可靠性高。四方國瑞電力串聯(lián)諧振系統(tǒng)采用進(jìn)口功率元件作為功率變換的核心，電壓輸出和頻率輸出穩(wěn)定，電磁兼容設(shè)計(jì)合理，保護(hù)功能完善，經(jīng)過多次高壓直接對地短路的測試，系統(tǒng)仍然保持完好，同時系統(tǒng)也有很強(qiáng)的過載能力。
2）、自動調(diào)諧功能強(qiáng)大。串聯(lián)諧振系統(tǒng)自動調(diào)諧時，從30Hz到300Hz自動掃頻，顯示掃頻曲線，用戶能直觀地看到系統(tǒng)調(diào)諧過程；掃頻完成后，系統(tǒng)根據(jù)掃頻初步找到的諧振頻點(diǎn)，在其±5Hz范圍內(nèi)以0.01Hz為分辨率進(jìn)行頻率細(xì)掃，最后精確鎖定諧振頻率。
3）、支持多種試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。系統(tǒng)支持“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”,“自動調(diào)諧+自動調(diào)壓”,“手動調(diào)諧+手動調(diào)壓”等試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，推薦使用“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”模式，既能快速找到諧振點(diǎn)，又能通過手動調(diào)壓控制試驗(yàn)過程，安全性更高 .
4）、串聯(lián)諧振系統(tǒng)人機(jī)交互界面友好。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、試驗(yàn)控制、試驗(yàn)結(jié)果等同屏顯示，直觀清晰，并具有自動計(jì)時及操作提示功能。全觸摸屏操作及顯示，具備試驗(yàn)數(shù)據(jù)保存和查詢功能 .
5）、保護(hù)功能完善。四方國瑞電力串聯(lián)諧振具備零位保護(hù)（電壓輸出控制旋鈕不在零位時，禁止系統(tǒng)啟動），過壓保護(hù)，過流保護(hù)，閃絡(luò)保護(hù)等功能，保證了系統(tǒng)的可靠性。
3. 四方國瑞電力串聯(lián)諧振的工作原理
串聯(lián)諧振試驗(yàn)，變頻串聯(lián)諧振裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。
4. 四方國瑞電力串聯(lián)諧振的試驗(yàn)對象
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV聚己烯電力電纜交流耐壓試驗(yàn)。聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用于60KV、220KV,500KVGIS交流耐壓試驗(yàn)。串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用于大型變壓器，發(fā)電機(jī)組工頻耐壓試驗(yàn)；電力變壓器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)；接地電阻測量。
5.串聯(lián)諧振的應(yīng)用范圍
串聯(lián)諧振，四方國瑞電力串聯(lián)諧振耐壓儀適用于電力電纜串聯(lián)諧振、電力變壓器串聯(lián)諧振、發(fā)電機(jī)組（水力發(fā)電機(jī)或火力發(fā)電機(jī)組）、電機(jī)串聯(lián)諧振、開關(guān)柜串聯(lián)諧振、GIS開關(guān)等大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。武漢華英電力可根據(jù)客戶需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV，800KV電壓等級的串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置?！≡陔娮琛㈦姼屑半娙菟M成的串聯(lián)電路內(nèi)，當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時電路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R，電路中總阻抗最小，電流將達(dá)到最大值。 阻抗條件，諧振后虛部相等符號相反。串聯(lián)阻抗等于0，并聯(lián)阻抗等于無窮大。就是在諧振的時候，串聯(lián)電路諧振電流無窮大;并聯(lián)電路諧振電壓無窮大(理論值)。在電阻、電感串聯(lián)電路中，出現(xiàn)電源、電壓、電流同相位現(xiàn)象，叫做串聯(lián)諧振，其特點(diǎn)是:電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時電路的阻抗最小，電流最大，在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此四方國瑞電力串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。
在電阻、電容和電感串聯(lián)的電路中，感抗Xl和Xc的作用是直接相減的。如果滿足一定條件，恰好使Xl=Xc，則電路的電抗等于零，電路中的電流和電壓相位相同，沒有無功功率在電阻與電感、電容間交換。電路的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。
電路諧振條件是Xc=Xl，即ωL=1/ωC，由此可得電路固有諧振條件為f0=1/(2π√LC)。
阻抗條件:諧振后虛部相等符號相反。串聯(lián)阻抗等于0，并聯(lián)阻抗等于無窮大。就是在諧振的時候，串聯(lián)電路諧振電流無窮大;并聯(lián)電路諧振電壓無窮大(理論值)?；蛘哒f:
串聯(lián)電路中:總的輸入阻抗的虛部等于零(諧振就是輸出的電壓和電流同相)
在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調(diào)節(jié)電路元件(L或C)的參數(shù)或電源頻率，可以使它們位相相同，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。
根據(jù)諧振原理，我們知道當(dāng)前電抗器L的感抗值X1與回路中的容抗值Xc相等時，回路達(dá)到諧振狀態(tài)，此時回路中僅回路電阻R消耗有功功率，而無功功率則在電抗器與試品電容之間來回振蕩，從而在試品上產(chǎn)生高壓。
產(chǎn)生串聯(lián)諧振的條件:
XL =X C
由于串聯(lián)諧振要在 L、C 中產(chǎn)生高壓，可能造成擊穿線圈或電容的危害，因此，在電力工程中應(yīng)盡量避免串聯(lián)諧振，而利用串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置進(jìn)行檢測電力系統(tǒng)就顯得尤為重要了。
在具有R、L、C元件的正弦交流電路中,電路兩端的電壓與電流一般是不同相的.如果改變電路元件的參數(shù)值或調(diào)節(jié)電源的頻率,可使電路的電壓與電流同相,使電路的阻抗呈現(xiàn)電阻的性質(zhì),處在這種狀態(tài)下的電路稱為諧振.根據(jù)電路的不同連接形式,諧振現(xiàn)象可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振.。在R、L、C串聯(lián)電路中,當(dāng)電路中的XL=XC時,阻抗角∮=0,即電源電壓 和電流 同相,這種現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振。
串聯(lián)諧振的特點(diǎn):
(1)諧振發(fā)生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達(dá)到最小值,電路呈電阻性。
(2)在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達(dá)到最大值。
(3)由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓。串聯(lián)電路諧振時具有某些特點(diǎn),了解諧振現(xiàn)象可以利用這些特點(diǎn),又可防止某些特點(diǎn)所帶來的危害。LC諧波濾除裝置就是利用串聯(lián)諧振的特點(diǎn),分別慮除主要各次諧波.在普通無功補(bǔ)償裝置中應(yīng)避免串聯(lián)諧振,這是因?yàn)?當(dāng)串聯(lián)諧振發(fā)生時,電容元件上的電壓將增高,可能導(dǎo)致電容器絕緣層被擊穿。但在無線電工程中,利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號提取出來，對LC選頻諧振回路中的品質(zhì)因數(shù)Q,它的定義是:Qo=WoL/r,Wo是回路的諧振頻率,r是電感L的消耗電阻。
串聯(lián)諧振的應(yīng)用范圍主要由串聯(lián)諧振自身的功能來決定。串聯(lián)諧振功能特性主要由串聯(lián)諧振采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好；用專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細(xì)度可達(dá)0.1Hz;功率部分采用了先進(jìn)的IPM模塊，在最小重量下確保儀器穩(wěn)定和安全。那么基于四方國瑞電力串聯(lián)諧振的功能，其主要應(yīng)用于哪些方面呢？
1.串聯(lián)諧振的組成
串聯(lián)諧振試驗(yàn)儀，變頻串聯(lián)諧振裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉岛皖l率可調(diào)的正弦波。并為整套設(shè)備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗(yàn)電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當(dāng)電源頻率等于1/（2π√LCX）時，它與被試品CX發(fā)生串聯(lián)諧振。
2. 串聯(lián)諧振的功能
1）、穩(wěn)定性、可靠性高。串聯(lián)諧振系統(tǒng)采用進(jìn)口功率元件作為功率變換的核心，電壓輸出和頻率輸出穩(wěn)定，電磁兼容設(shè)計(jì)合理，保護(hù)功能完善，經(jīng)過多次高壓直接對地短路的測試，系統(tǒng)仍然保持完好，同時系統(tǒng)也有很強(qiáng)的過載能力。
2）、自動調(diào)諧功能強(qiáng)大。串聯(lián)諧振系統(tǒng)自動調(diào)諧時，從30Hz到300Hz自動掃頻，顯示掃頻曲線，用戶能直觀地看到系統(tǒng)調(diào)諧過程；掃頻完成后，系統(tǒng)根據(jù)掃頻初步找到的諧振頻點(diǎn)，在其±5Hz范圍內(nèi)以0.01Hz為分辨率進(jìn)行頻率細(xì)掃，最后精確鎖定諧振頻率。
3）、支持多種試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。系統(tǒng)支持“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”,“自動調(diào)諧+自動調(diào)壓”,“手動調(diào)諧+手動調(diào)壓”等試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，推薦使用“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”模式，既能快速找到諧振點(diǎn)，又能通過手動調(diào)壓控制試驗(yàn)過程，安全性更高 .
4）、四方國瑞電力串聯(lián)諧振系統(tǒng)人機(jī)交互界面友好。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、試驗(yàn)控制、試驗(yàn)結(jié)果等同屏顯示，直觀清晰，并具有自動計(jì)時及操作提示功能。全觸摸屏操作及顯示，具備試驗(yàn)數(shù)據(jù)保存和查詢功能 .
5）、保護(hù)功能完善。串聯(lián)諧振具備零位保護(hù)（電壓輸出控制旋鈕不在零位時，禁止系統(tǒng)啟動），過壓保護(hù)，過流保護(hù)，閃絡(luò)保護(hù)等功能，保證了系統(tǒng)的可靠性。
3. 四方國瑞電力串聯(lián)諧振的工作原理
串聯(lián)諧振試驗(yàn)，四方國瑞電力變頻串聯(lián)諧振裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。
4. 四方國瑞電力串聯(lián)諧振的試驗(yàn)對象
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV聚己烯電力電纜交流耐壓試驗(yàn)。聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用于60KV、220KV,500KVGIS交流耐壓試驗(yàn)。串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用于大型變壓器，發(fā)電機(jī)組工頻耐壓試驗(yàn)；電力變壓器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)；接地電阻測量。
5.四方國瑞電力串聯(lián)諧振的應(yīng)用范圍
串聯(lián)諧振，串聯(lián)諧振耐壓儀適用于電力電纜串聯(lián)諧振、電力變壓器串聯(lián)諧振、發(fā)電機(jī)組（水力發(fā)電機(jī)或火力發(fā)電機(jī)組）、電機(jī)串聯(lián)諧振、開關(guān)柜串聯(lián)諧振、GIS開關(guān)等大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。武漢華英電力可根據(jù)客戶需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV電壓等級的串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置?！≡谶M(jìn)行分析電纜耐壓試驗(yàn)、發(fā)電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)、電力系統(tǒng)變壓器耐壓試驗(yàn)時，經(jīng)常會遇到變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)檢測裝置以及如何通過接線問題。為避免我們用戶在以后的使用中出現(xiàn)很多諸如此類的問題；下面我僅以武漢華英電力HYXZ系列串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置為例，跟大家詳細(xì)介紹下變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是如何接線，及變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)的注意事項(xiàng)；
串聯(lián)諧振的測試設(shè)備的線路和注意事項(xiàng)：
135kVA/108kV的滿載接線；可以知道C的各個方面部件是如何進(jìn)行連接的。
如何連接諧振試驗(yàn)裝置，重點(diǎn)介紹一下串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置接線盒注意以下幾點(diǎn)：
1、串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置中的變頻電源：
變頻電源的輸入一個部分也是企業(yè)整套系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行輸入，此處電源可選擇兩相220V或三相380V;區(qū)別管理則是兩相220V只能讓設(shè)備可以輸出半載容量；三相380V則能讓整套技術(shù)設(shè)備滿載輸出；
2、關(guān)于串聯(lián)諧振結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測裝置中勵磁變壓器 ：
接線方式有幾種；不過不管用哪種連接方式；高壓頭都是右上角第一個接線柱，該接線柱通過高壓軟線接至串聯(lián)電抗器第一節(jié)(最底下一節(jié))的電抗器底部“X”極。且連接的高壓軟線必須保證懸空，不可拖地使用；而高壓尾永遠(yuǎn)都是左下角第一個接線柱；該接線柱因與勵磁變壓器的接地端短接接地；
3、關(guān)于四方國瑞電力變頻串聯(lián)諧振結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測裝置中的電抗器、分壓器、補(bǔ)償電容器的注意安全事項(xiàng)
四方國瑞電力變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)時，應(yīng)將絕緣墊或支架敷設(shè)在電抗器準(zhǔn)備放置的位置；電抗器、分壓器、補(bǔ)償電容器的各連接線均要拉直連接，不可有垂吊現(xiàn)象；以避免發(fā)生故障；
4. 四方國瑞電力變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)的安全距離：
在進(jìn)行四方國瑞電力變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)前必須保證設(shè)備周圍及以上的安全距離，避免設(shè)備損壞或人員傷亡，具體安全距離按每1k V電壓1.3CM的距離考慮。
