串聯(lián)諧振耐壓裝置的工作方式及特點(diǎn)
串聯(lián)諧振耐壓裝置主要應(yīng)用于6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜、6kV-500kV變壓器 、發(fā)電機(jī)、GIS和SF6開關(guān)、其它電力高壓設(shè)備(如母線,套管,互感器)的交流耐壓試驗(yàn)。武漢融德電測科技有限公司是一家專門做串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置的生產(chǎn)商,它的工作方式和特點(diǎn)都有哪些,今天我們一起來了解下。
串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備利用調(diào)諧電感與負(fù)荷電容使之產(chǎn)生工頻串聯(lián)諧振,以獲得工頻試驗(yàn) 電壓的設(shè)備。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(yù)防性試驗(yàn)。
工頻諧振有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種方式,這兩種方式取用電源容量的補(bǔ)償效果基本相同,達(dá)到全補(bǔ)償后,輸入容量都可降為試驗(yàn)輸出容量的1/Q以下。
1、串聯(lián)諧振
L——可調(diào)電抗器的電感量 CX——被試品電容量
R——可調(diào)電抗器的有功損耗與被試品介損等及回路綜合損耗歸算的等效串聯(lián)電阻。
調(diào)節(jié)串聯(lián)電路中可調(diào)電抗器的電感量,令其在工頻f下的感抗XL全等于負(fù)載電容的容抗XCX,此時(shí)即實(shí)現(xiàn)了*諧振,電抗的電感量為諧振點(diǎn)電感量L。電路全諧振時(shí),負(fù)載電容CX基本為常量,調(diào)節(jié)L使其達(dá)到全諧振L0時(shí),調(diào)節(jié)IX,實(shí)際是調(diào)節(jié)(3)式中的UJ,當(dāng)達(dá)到要求的UC值時(shí),即開始耐壓試驗(yàn)。
*串聯(lián)諧振下,電源僅提供UJ建立IX,提供的COSΦ=1的激勵(lì)功率PJ=UJIX克服電路中等效的綜合有功損耗IX2R,激發(fā)并維持穩(wěn)定的諧振。串聯(lián)諧振是電壓補(bǔ)償或低電壓激勵(lì)的諧振。
諧振電路綜合品質(zhì)因數(shù)Q也稱諧振電路補(bǔ)償效率:
式中:SCX——被試品CX耐壓時(shí)需要提供的功率,其中的很大部是無功功率分量。耐壓中試品閃絡(luò)或擊穿后的短路電流IK將下降為短路前試驗(yàn)電流IX的1/Q以下:
2、綜述串聯(lián)諧振耐壓電路的主要特點(diǎn)是:
由于諧振無功全補(bǔ)償,電源和設(shè)備的功率僅為被試品所需容量的1/10以下(1/ Q>10);同容量的體積小,重量輕,裝置輸出容量大而所需配置的電源容量小,價(jià)廉,使用操作便捷而安全;
串聯(lián)諧振實(shí)際是個(gè)電流濾波回路,使通過被試品的電流基本是基波電流,輸出電壓的波形畸變率(THD)極小,優(yōu)于現(xiàn)有所有類型的交流耐壓設(shè)備;
試品閃絡(luò)或擊穿后的短路電流僅為短路前試驗(yàn)電流的1/10以下的(1/Q)能有效防止擊穿后擴(kuò)大對(duì)故障點(diǎn)的損傷;
閃絡(luò)后立即自動(dòng)熄弧,熄弧后恢復(fù)諧振狀態(tài)電壓建立的過程較長(秒數(shù))是一個(gè)穩(wěn)態(tài)的建立過程,既無電壓過沖之慮更無微秒級(jí)毫秒級(jí)瞬態(tài)過程的恢復(fù)過電壓的危險(xiǎn)。
L——可調(diào)電抗器的電感量 CX——被試品電容量r——可調(diào)電抗器的有功損耗及被試品介損等全回路綜合損耗的等效并聯(lián)電阻。 L調(diào)節(jié)至諧振點(diǎn)電感量L0時(shí),XL=XC,IL=IC此時(shí)即實(shí)現(xiàn)了*并聯(lián)諧振,見圖6,L0與(2)式相同。并聯(lián)諧振時(shí),電源供給的電壓UX與試驗(yàn)電壓相同,由于無功電流*補(bǔ)償?shù)窒娫磧H需提供COSΦ=1的IX=Ir補(bǔ)償諧振回路的綜合有功損耗,便可激發(fā)并維持穩(wěn)定的諧振。
并聯(lián)諧振具有串聯(lián)諧振同等的無功補(bǔ)償及其相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),但不能充分具有串聯(lián)諧振所具的其他三項(xiàng)特點(diǎn)。一般大多采用串聯(lián)諧振交流耐壓的方式。
3、調(diào)諧操作優(yōu)先
為了試驗(yàn)的安全和順利進(jìn)行,在進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)時(shí),必須是先在給定的很低的起始激勵(lì)電壓UJ0下(一般為幾百伏),調(diào)節(jié)L使其達(dá)到全諧振L0,在較小的脫諧度ST范圍內(nèi)緩緩升壓,至UC達(dá)到預(yù)定的耐壓值。