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變頻串聯(lián)諧振裝置定義與原理介紹

責任編輯：葉穆生

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發(fā)表時間：2024-09-20 13:40:29

變頻串聯(lián)諧振是一種特殊的電路結(jié)構(gòu)，它通過改變輸入信號的頻率來調(diào)節(jié)電路的諧振特性。以下是對變頻串聯(lián)諧振的詳細解釋：
一、定義與原理
定義：變頻串聯(lián)諧振是指將多個諧振電路以串聯(lián)的方式連接起來，并通過變頻電源來改變輸入信號的頻率，從而實現(xiàn)對電路諧振特性的調(diào)節(jié)。
原理：在變頻串聯(lián)諧振電路中，每個諧振電路都有自己的諧振頻率。當輸入信號的頻率與某個諧振電路的諧振頻率相匹配時，該電路將發(fā)生諧振，電流和電壓的幅值將顯著增大。通過調(diào)節(jié)輸入信號的頻率，可以選擇性地激勵不同的諧振電路，從而實現(xiàn)對電路諧振特性的靈活控制。

二、組成部件
變頻串聯(lián)諧振裝置主要由以下幾個部分組成：
變頻電源：將固定頻率和電壓的電源（如220V/380V, 50HZ）轉(zhuǎn)換為頻率和電壓均可調(diào)的正弦波交流電。變頻電源是裝置的核心部分，它提供了可調(diào)節(jié)的電源輸入。
高壓電抗器：與試品（如電纜）的電容構(gòu)成串聯(lián)諧振回路。高壓電抗器具有較大的電感量，用于與試品的電容產(chǎn)生諧振。
分壓器：用于測量試品上的高壓電壓值，并將測量信號傳輸給主機進行顯示和控制。分壓器確保了測量的準確性和安全性。
控制單元：負責整個裝置的控制和監(jiān)測?？刂茊卧梢愿鶕?jù)預設的參數(shù)自動調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率和電壓，以實現(xiàn)對試品的耐壓試驗。


變頻電源	高壓電抗器	激勵變壓器	分壓器

三、特點與優(yōu)勢
頻率可調(diào)：變頻串聯(lián)諧振裝置的最大特點是頻率可調(diào)。通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，可以實現(xiàn)對試品在不同頻率下的耐壓試驗，滿足不同的測試需求。
高效節(jié)能：在諧振狀態(tài)下，電路的總阻抗達到最小值，電流和電壓的幅值達到最大值。這使得裝置在試驗過程中能夠更有效地利用電能，減少能源浪費。
安全可靠：裝置具有完善的保護機制，如過壓保護、過流保護等。在試驗過程中，一旦檢測到異常情況，裝置將迅速切斷電源，保護設備和人員安全。
操作簡便：裝置采用先進的控制技術，具有自動化程度高、操作簡便等優(yōu)點。用戶只需按照預設的參數(shù)進行操作，即可完成試驗過程。

四、應用領域
變頻串聯(lián)諧振裝置廣泛應用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)的電氣設備耐壓試驗中。它特別適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，如發(fā)電機、變壓器、GIS、高壓交聯(lián)電纜等。

變頻串聯(lián)諧振是一種利用變頻電源和串聯(lián)諧振回路進行電氣設備耐壓試驗的先進技術。它具有頻率可調(diào)、高效節(jié)能、安全可靠、操作簡便等優(yōu)點，在電力行業(yè)中具有廣泛的應用前景。

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置用途：
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。是運用串聯(lián)諧振原理設計的最新型交流耐壓試驗設備。傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置往往單件體積大，重量重，不便于現(xiàn)場搬運，而且不便于任意組合，靈活性較差。相比，變頻串聯(lián)諧振試驗裝置（體積與重量約為傳統(tǒng)試驗變壓器的1/10～1/30）體積小，重量輕，易搬動，而且是分件式設計，便于根據(jù)現(xiàn)場需求靈活配置電抗器的個數(shù)，大大降低了勞動強度，提高工作效率。

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置試驗主要用于以下方面：
1、6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗
2、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗
3、GIS和SF6開關的交流耐壓試驗
4、發(fā)電機的交流耐壓試驗
5、其它電力高壓設備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。

型號 (kVA/kV)	被試品范圍	圖片
75/75	1、10kV/300mm²，長度1.5km電纜的交流耐壓試驗電容量≤0.563uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 2、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過68kV，試驗時間1min。
108/108	1、10kV/300mm²，長度2km電纜的交流耐壓試驗電容量≤0.751uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 2、35kV/300mm²，長度0.6km電纜的交流耐壓試驗電容量≤0.1556uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。 3、35kV開關、互感器試驗頻率30-300Hz，試驗電壓95kV，試驗時間1min 4、35kV/31500kVA主變試驗頻率45~65Hz，試驗電壓68kV，試驗時間1min
135/108	1、35kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗電容量≤0.1945uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。 2、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.015uF 試驗頻率45~65Hz，試驗電壓不超過75kV，試驗時間1min。 3、10kV/300mm²電纜3km的交流耐壓試驗電容量≤1.1265uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 4、35kV開關、互感器的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過100kV，試驗時間1min。 5、10kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.015uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓不超過50kV，試驗時間1min。
270/108	1、35kV/300mm²電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。 2、10kV/300mm²電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤1.88uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 3、35kV/31500kVA主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓68kV，試驗時間1min。 4、35kV開關的交流耐壓試驗，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓95kV，試驗時間1min。
270/270	1、110kV/300mm²電纜0.5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.0735uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。 2、35kV/300mm²電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。 3、10kV/300mm²電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤1.88uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 4、110kV/63000kVA主變中性點的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓80kV，試驗時間1min。 5、110kV 開關、GIS的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。 6、35kV 開關、GIS的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過95kV，試驗時間1min。
540/270	1、110kVGIS、開關的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。 2、110kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.147uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。 3、110kVA/80000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓160kV，試驗時間1min。 4、10kV/300mm²電纜8km的交流耐壓試驗，電容量≤3.004uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓17.4kV，試驗時間60min。 5、35kV/300mm²電纜4km的交流耐壓試驗，電容量≤0.778uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。