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在高壓試驗中串聯諧振與升壓變壓器系統的比較 --【赫茲電力】
發布時間：2024-09-03 15:16:56人氣：
常見的工頻耐壓設備大致可分為兩類：其一是普通的升壓變壓器系統;其二是串聯諧振試驗系統。這兩種試驗系統各有長短，互為補充，用戶可根據自身試品的試驗要求進行選擇。這類系統由調壓器、升壓變壓器、分壓器和控制臺組成。
變壓器是一種常見的電氣設備，可用來把某一數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓。升壓變壓器就是用來把低數值的交變電壓變換為同頻率的另一較高數值交變電壓的變壓器。其在高頻領域應用較廣，如逆變電源等。
升壓變壓器系統工作原理是：由調壓器輸出一個可變電壓供給升壓變壓器，由升壓變壓器將電壓升至電纜試驗所需要的電壓值。
串聯諧振是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式;分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號;調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。
串聯諧振試驗系統工作原理：已知在回路頻率f=1/2π√LC時，回路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使回路發生串聯諧振，再在回路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產生較高的試驗電壓。串聯諧振試驗系統工作原理如下圖所示：
由于電纜是一個電容性負載，升壓變壓器輸出到電纜上的工頻電壓將會有容升效應，容升的大小與電纜電容量大小及升壓變壓器和電纜電容的諧振有關，通常容升可能會超過20%～30%。因此，需要在升壓變壓器的輸出端并聯一個分壓器，以準確測量電纜上的試驗電壓，防止電纜上電壓過高而損壞電纜的絕緣。這種試驗系統的優點是線路簡單，操作方便，并可對有絕緣缺陷的電纜進行加壓燃燒，以發現故障點。缺點是系統體積大，輸出功率與輸入功率相同，耗電大，斌品擊穿時升壓變壓器的高壓輸出直接對地放電，容易造成地電位升高，設備損壞，威脅人身安全。而且，由于電纜燃燒的程度較難把握，常常會出現幾層電纜全被燒毀的情況，給電纜廠造成不必要的損失。
由于電力發展的需要，電纜廠生產的電纜，電壓等級越來越高，截面積越來越大，長度越來越長，因此，出廠耐壓試驗設備的容量也隨之越來越大。通常的升壓變壓器試驗系統由于自身的缺陷，已無法滿足電纜出廠耐壓試驗的要求。尤其是隨著兩網改造的深人，對架空絕緣導線和高壓交聯電纜的需求日益增大，因赫茲電力串聯諧振耐壓試驗裝置適用于電力電纜串聯諧振、電力變壓器串聯諧振、發電機組(水力發電機或火力發 電機組)、電機串聯諧振、開關柜串聯諧振、GIS開關等大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。使更為先進、經濟的串聯諧振耐壓試驗系統逐漸被廣大電纜廠所接受。
變壓器是一種常見的電氣設備，可用來把某一數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓。升壓變壓器就是用來把低數值的交變電壓變換為同頻率的另一較高數值交變電壓的變壓器。其在高頻領域應用較廣，如逆變電源等。
升壓變壓器系統工作原理是：由調壓器輸出一個可變電壓供給升壓變壓器，由升壓變壓器將電壓升至電纜試驗所需要的電壓值。
串聯諧振是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式;分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號;調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。
串聯諧振試驗系統工作原理：已知在回路頻率f=1/2π√LC時，回路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使回路發生串聯諧振，再在回路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產生較高的試驗電壓。串聯諧振試驗系統工作原理如下圖所示：
由于電纜是一個電容性負載，升壓變壓器輸出到電纜上的工頻電壓將會有容升效應，容升的大小與電纜電容量大小及升壓變壓器和電纜電容的諧振有關，通常容升可能會超過20%～30%。因此，需要在升壓變壓器的輸出端并聯一個分壓器，以準確測量電纜上的試驗電壓，防止電纜上電壓過高而損壞電纜的絕緣。這種試驗系統的優點是線路簡單，操作方便，并可對有絕緣缺陷的電纜進行加壓燃燒，以發現故障點。缺點是系統體積大，輸出功率與輸入功率相同，耗電大，斌品擊穿時升壓變壓器的高壓輸出直接對地放電，容易造成地電位升高，設備損壞，威脅人身安全。而且，由于電纜燃燒的程度較難把握，常常會出現幾層電纜全被燒毀的情況，給電纜廠造成不必要的損失。
由于電力發展的需要，電纜廠生產的電纜，電壓等級越來越高，截面積越來越大，長度越來越長，因此，出廠耐壓試驗設備的容量也隨之越來越大。通常的升壓變壓器試驗系統由于自身的缺陷，已無法滿足電纜出廠耐壓試驗的要求。尤其是隨著兩網改造的深人，對架空絕緣導線和高壓交聯電纜的需求日益增大，因赫茲電力串聯諧振耐壓試驗裝置適用于電力電纜串聯諧振、電力變壓器串聯諧振、發電機組(水力發電機或火力發 電機組)、電機串聯諧振、開關柜串聯諧振、GIS開關等大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。使更為先進、經濟的串聯諧振耐壓試驗系統逐漸被廣大電纜廠所接受。
