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串联谐振在电力系统中应用与优势

来源:美端电气 发布时间:2019-03-04 09:16

摘要:串联变频(frequency conversion)自动谐振试验装置主要用于10k

  V、35k
  V、110kV的交联橡塑电力电缆(Cable),66k
  V、110k
  V、220kV 组合电器(GIS)的变频(frequency conversion)交流耐压试验,水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。串联谐振耐压装置采用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压,也可以作为小电容量试品的补偿电容,使得谐振频率可以在30~300Hz范围内完成多种电力设备的交流耐压试验。变频串联谐振耐压试验装置由变频电源、励磁变压器、高压电抗器和电容分压器组成。 被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被 试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。其基本原理(Maxim)是采用可调节(30--300Hz)串联谐振试验设..
串联变频自动谐振试验装置主要用于10k
  V、35k
  V、110kV的交联橡塑电力电缆(Cable),66k
  V、110k
  V、220kV 组合电器(GIS)的变频交流耐压试验,水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节(adjust)(30--300Hz)串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。
由于电缆的电容量(Capacity)较大,采用传统(chuán tǒng)的工频试验变压器很笨重、庞大、且大电流(Electron flow)的工作电源现场不易取得,因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。调频串联谐振试验装置分为调频式和调感式。一般是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号。其输入电源的容量能显著降低,重量减轻,便于使用和运输。
初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz),但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大多采用变频(frequency conversion)谐振,可以得到更高的品质因数(Q值),并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优点。
串联谐振电源在电力系统应用中的优点:
1、所需电源容量(Capacity)大大减小
串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统(system)中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)只有试验容量的1/Q。
2、设备的重量和体积大大减少
串联谐振电源(power supply)中,不但省去了笨重的大功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)调压装置和普通的大功率工频试验变压(气压变量)器(Transformer),而且,谐振激磁电源只需试验容量(Capacity)的1/Q,使得系统重量和体积(volume)大大减少,一般为普通试验装置的1/5-1/10。
3、改善输出电压(voltage)的波形
谐振电源(power supply)是谐振式滤波电路,能改善输出电压(voltage)的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止(fáng zhǐ)了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流(Electron flow)烧伤故障(fault)点
在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器(Transformer)方式做耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流,击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效的找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障(fault)点的忧患。
5、不会出现任何恢复过电压
试品发生击穿时,因失去谐振条件(tiáo jiàn),高电压(voltage)也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪落电压前断开电源(power supply),这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。
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