串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置可以利用諧振電抗器的電感與容性被試設(shè)備發(fā)生串聯(lián)諧振，在被試品上獲得所需的高電壓。耐壓系統(tǒng)等效原理圖如圖所示。當(dāng)回路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，Xl=Xc，Uc=U/RXc=U/RXl。其中Xl為回路感抗，Xc為回路容抗，U為勵(lì)磁電壓，Uc為試品承受電壓。設(shè)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為Q，則Uc=QU，即被試品上獲得的電壓為勵(lì)磁電壓的Q倍，被試品上獲得的容量也為試驗(yàn)電源容量的Q倍，就實(shí)現(xiàn)了用低電壓小容量試驗(yàn)變壓器對(duì)大容量試品進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的目的。
耐壓系統(tǒng)等效原理圖
1. 串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源電壓波形畸變，獲得很好的正弦電壓波形，有效防止諧波尖峰對(duì)被試品的傷害。
2. 大大減少了試驗(yàn)所需的電源容量及試驗(yàn)設(shè)備的體積和重量。串聯(lián)諧振電源是利用實(shí)驗(yàn)電抗器的電感量和被試品的電容量發(fā)生諧振從而產(chǎn)生高電壓和大電流的，整個(gè)過(guò)程中，電源所需提供的僅僅是系統(tǒng)中有功消耗的部分，試驗(yàn)所需的電源功率因數(shù)只有試驗(yàn)容量的1/Q，從而使得試驗(yàn)設(shè)備的體積和重量也大大減小。這樣也使得試驗(yàn)設(shè)備的可移動(dòng)性好，適宜現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
3. 限制短路電流，有效保護(hù)故障點(diǎn)。在系統(tǒng)串聯(lián)諧振的狀態(tài)下，當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧，此時(shí)回路的電流迅速下降，約為正常實(shí)驗(yàn)時(shí)回路電流的1/Q。若采用并聯(lián)諧振或者是普通的試驗(yàn)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，當(dāng)試品絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，短路電流立即上升，可能燒壞故障點(diǎn)。相比之下，串聯(lián)諧振在有效找出絕緣弱點(diǎn)的基礎(chǔ)上，限制了短路電流，使其不至于燒傷故障點(diǎn)。
4. 試驗(yàn)等效性好。試驗(yàn)采用近似工頻(30-300Hz)的交流電壓作為試驗(yàn)電源，這種交流電壓可以重現(xiàn)與運(yùn)行工況下相同的場(chǎng)強(qiáng)，使其等效性與工頻電源非常接近，保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和真實(shí)性。
5. 防止產(chǎn)生恢復(fù)過(guò)電壓。試品一旦發(fā)生擊穿，諧振條件隨之被破壞，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過(guò)程很長(zhǎng)，很容易在再次達(dá)到閃烙電壓前斷開(kāi)電源。
串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)除了可以減小電源設(shè)備容量外它還有其它一些優(yōu)點(diǎn)。例如當(dāng)被試品在試驗(yàn)過(guò)程中被擊穿后和通常的交流耐壓試驗(yàn)相比，擊穿點(diǎn)的故障電流由于補(bǔ)償大電感的限制作用將大為減少，因而可以避免試品被燒壞。由于回路處于工頻附近諧振狀態(tài)，電源波形中的諧波成分主要降落在補(bǔ)償大電感上，故被試品兩端的波形較好。另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，認(rèn)為變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)相對(duì)于工頻交流試驗(yàn)的等效性優(yōu)于其他方法。
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