調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置原理解析

  利用調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置原理產(chǎn)生交流高電壓的試驗(yàn)裝置。由于應(yīng)用高電壓試驗(yàn)變壓器為大電容量的試品(如長電纜、六氟化硫管道、電容器以及容量很大的發(fā)電機(jī))進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，常發(fā)生滿足不了試驗(yàn)容量的問題，且電力系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行上述試品的現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)時(shí)，采用龐大的試驗(yàn)變壓器作為電源，運(yùn)輸也很不方便，為此有時(shí)改用串聯(lián)諧振裝置取代高壓試驗(yàn)變壓器。

調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的原理接線如圖1所示，其中T為供電變壓器;L是調(diào)諧用可變電感;C為試品、分壓器等的總電容;R是代表回路中實(shí)際存在的引線及調(diào)諧電感固有的電阻，也代表了高壓導(dǎo)線的電暈損耗及試品介質(zhì)損耗的等值電阻，有時(shí)也包括特地接入的調(diào)整電阻。工作時(shí)調(diào)整電感L的大小，使之與電容C在工頻之下發(fā)生串聯(lián)諧振。諧振的條件是ωL=1/ωC，ω=2πf，f為50 Hz或鄰近值。若Us為試驗(yàn)時(shí)的高壓側(cè)電源電壓，則諧振狀態(tài)下電流可達(dá)到IM=Us/R。定義品質(zhì)因數(shù)Q=ωL/R(一般Q=20～80)，于是Uc=UL=IM(ωL)=QUs，所以電源變壓器所需的電壓值及容量均為試驗(yàn)所需值的1/Q。圖2所示為調(diào)感式串聯(lián)諧振裝置的一種實(shí)際連接方式。

圖1及圖2說明了調(diào)感方式串聯(lián)諧振裝置的基本原理，實(shí)際上也可用調(diào)容式或電源調(diào)頻式等調(diào)諧方式。調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置，其頻率在45～300Hz的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，特別適用于現(xiàn)場氣體絕緣變電站設(shè)備的耐壓試驗(yàn)。這種方式有利于Q值的提高，并使裝置重量減輕。