串聯諧振變壓器原理概述

一串聯諧振變壓器原理概述
目前在國際和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電線替代原有的充油油紙絕緣的電力電線。但在交聯電線投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設施的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE交聯聚乙烯電線有不同程度的損害。有的研究觀點認為XLPE結構具有存儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電線發生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電線的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電線絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電線即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電線承受的過電壓，并有效的發現電線及電線接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯電線進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。
同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓實驗也定期進行。這些設施的試驗要求的試驗設施容量大，通常情況下采用諧振的辦法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45-65Hz的頻率范圍，但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類設施進行交流耐壓試驗。
華天電力有限公司的串聯諧振變壓器主要用于10kV、35kV的交聯橡塑電力電線，66kV、110kV組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，還可通過相應的設計擴展成發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節頻率（30～300Hz）串聯諧振試驗設施與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電線的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現場不易取得，因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設施。其輸入電源的容量能顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯諧振設施（50Hz），但存在自己化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數（Q值），并具有自己調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。

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