调频串联谐振试验装置原理解析

  利用调频串联谐振试验装置原理产生交流高电压的试验装置。由于应用高电压试验变压器为大电容量的试品(如长电缆、六氟化硫管道、电容器以及容量很大的发电机)进行耐压试验时，常发生满足不了试验容量的问题，且电力系统内进行上述试品的现场耐压试验时，采用庞大的试验变压器作为电源，运输也很不方便，为此有时改用串联谐振装置取代高压试验变压器。

调频串联谐振试验装置的原理接线如图1所示，其中T为供电变压器;L是调谐用可变电感;C为试品、分压器等的总电容;R是代表回路中实际存在的引线及调谐电感固有的电阻，也代表了高压导线的电晕损耗及试品介质损耗的等值电阻，有时也包括特地接入的调整电阻。工作时调整电感L的大小，使之与电容C在工频之下发生串联谐振。谐振的条件是ωL=1/ωC，ω=2πf，f为50 Hz或邻近值。若Us为试验时的高压侧电源电压，则谐振状态下电流可达到IM=Us/R。定义品质因数Q=ωL/R(一般Q=20～80)，于是Uc=UL=IM(ωL)=QUs，所以电源变压器所需的电压值及容量均为试验所需值的1/Q。图2所示为调感式串联谐振装置的一种实际连接方式。

图1及图2说明了调感方式串联谐振装置的基本原理，实际上也可用调容式或电源调频式等调谐方式。调频串联谐振试验装置，其频率在45～300Hz的范围内调节，特别适用于现场气体绝缘变电站设备的耐压试验。这种方式有利于Q值的提高，并使装置重量减轻。