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变频谐振工作原理(三):串联谐振时的电压关系

  串联谐振时的电压关系

  谐振时各元件的电压分别为
变频串联谐振耐压装置
  即谐振时电感电压和电容电压有效值相等,均为外施电压的 Q 倍,但电感电压超前外施电压 90°,电容电压滞后外施电压 90°,总的电抗电压为 0。在电路 Q 值较高时,电感电压和电容电压的数值都将远大于外施电压的值,所以串联谐振又称电压谐振。常见的试品如变压器、GIS 系统、SF6 断路器、电流互感器、电力电缆、套管等均为容性,系统配备的电抗器为感性,试验时先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振,再在回路谐振的条件

  下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品上产生较高的试验电压。在实际现场应用中试品上的高压电压和低压电压遵循以下公式:

  U 试 = QU 激

  其中:U 试为高压谐振试验电压,Q 为系统串联谐振的品质因数,U 激为激励变压器输出电压。例如:假设系统串联谐振的品质因数 Q 为 30,激励变压器选择16kV 的抽头,激励变压器额定输入电压为 400V,如果激励变压器输

  入电压为 100V 时,高压电压计算步骤如下:

  ①计算激励变压器变比

  激励变压器变比 N=激励变压器所选抽头电压/输入额定电压

  即:N=16kV/400V=16000/400=40

  ②计算激励变压器输出电压

  激励变压器输出电压=激励变压器输入电压*激励变压器变比

  即:U 激=100V*40=4kV

  ③计算高压谐振试验电压

  高压谐振试验电压=激励变压器输出电压*系统品质因数

  即:U 试=4kV*30=120kV

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