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变频串联谐振的应用

     按照电气设备交接试验要求,变压器、GIS系统、SF6断路器、电流互感器、电力电缆、套管等容性设备交接时需进行交流耐压试验。采用传统的工频电压试验法进行容性设备交流耐压试验时,升压试验变压器笨重、庞大,且现场大电流试验电源不易取得。与传统试验方法相比较,变频串联谐振具有输入电源容量小、设备重量轻,品质因数高,并具有自动调谐、多重保护、组合方式灵活等优点。由于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,试验电源只需提供系统有功的消耗,因此其所需电源功率只有试验容量的1/Q。而且,由于串联谐振试验不需要大功率调压装置和工频试验变压器,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得串联谐振系统重量和体积大大减少。另外,谐振电源是谐振式滤波电路,其能改善输出电压波形,从而防止谐波峰值对试品的误击穿。而在串联谐振状态下,当试品绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q,故其还可防止大的短路电流对故障点的**。
     谐振是正弦交流电回路中的一种特殊情况。在电力系统中,谐振的产生会造成过电压、过电流现象的出现, 影响电力系统的安全稳定运行。但是, 在工程技术中, 谐振技术也得到了很多正面应用; 其中, 在大型发电机定子交流耐压试验设备方面,串联谐振耐压设备,因其具备的显著优点, 已逐步取代了常规耐压设备, 得到了广泛的应用。
目前,电力系统中对于许多电力设备在投运前、检修后,要求进行交流耐压试验( 如x P L E 交联电缆、G l s 、发电机定子等), 以保证设备后期的安全可靠运行。因科技进步及制造业的发展,电力设备的容量逐步增大, 同时这些设备往往具有很高的对地电容。因此, 在进行交流耐压试验时,通过被试品的电容电流很大( 如三峡电站水轮发电机定子的单相对地电容电流达到36 A )。在这种情况下, 如采用常规的工频交流耐压设备, 所需试验设备( 调压器、升压器) 和电源的容量高达数千千伏安。试验设备非常笨重, 同时在现场很难具备如此大容量的试验所需输人电源。  根据谐振理论制造的串联谐振耐压设备,因其所需容量仅为试品容量的l/ Q倍( 在完全谐振的情况下, 试验设备承担的容量仅为电路的有功分量, 为被试品容量的1/ Q 倍), 有效的减小了试验设备的容量和对试验电源容量的需求。  

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