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电缆变频串联谐振耐压装置 湖北中试高测电气控股有限公司 ： 李
1、并联谐振和串联谐振产生的条件：在电阻、电容、电感串联电路中，出现电源、电压、电流同相位现象，叫做串联谐振，其特点是：电路呈纯电阻性，电源、电压和电流同相位，电抗X等于0，阻抗Z等于电阻R，此时电路的阻抗zui小，电流zui大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。谐振电压与原电压叠加，并联谐振：在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象，叫做并联谐振，其特点是：并联谐振是一种*的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流zui小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振。
2、串联谐振电路：在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这种客观现象，并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。
3、串联谐振模式： 串联谐振分为DCM和CCM两种模式。一般都选择DCM模式，即选择 。串联谐振的好处在于可以实现开关管的零电流关断，这是*一种能实现零电流关断的拓朴，是真正意义上的软关断，无关断损耗。这对于IGBT来说有很大好处，可以不用去考虑IGBT的关断拖尾带来的关断损耗。单个串联谐振电源可以采用PFM方式，这种方式实现2kW以内；也可以使用初级两组件并联移相方案，可以实现几十千瓦功率输出的高压电源，串联谐振的缺点是电流峰值太大，使开关管承受较大压力，不利于电源的小型化。并联谐振与串联谐振相比zui大优势是峰值电流较小。同时在短路情况下，整个回路就是对电感充放电，电流波形为三角波，因此可以在短路情况下很容易算出电感的值，再通过电感计算出电容的值，而且误差很小，对于设计来说这是至关重要的。并联谐振工作在CCM区，电流波形基本上是正弦。开关管是硬关断，零电压零电流开启，没有开启损耗。对于关断损耗，可以在开关管DS（CE）两端并联电容，使电流与电压的交汇点变低，减小关断损耗。
4、串联谐振回路及谐振回路的作用：串联谐振于某一频率的电路。常用的有LC，RC，变压器耦合和晶体振荡器等。震荡器的原理很简单，就是正反馈原理，LC决定震荡的频率，普通晶体震荡器的晶体可以等效一个Q值很高的电感，利用电容的充放电产生震荡。在逆变器电路中多用RC组成的多谐振荡器。也有用变压器反馈式的自激振荡回路。串联回路产生谐振时的电压波形。当电压方波作用于LC 串联回路时，方波的前后沿都会对LC 串联回路产生激励(即接收能量)，每次激励过后又会产生阻尼振荡(即损耗能量)，当输入电压波形的上升率dv/dt 值大于谐振回路波形(正弦波)的上升率时，电路就会产生激励；当输入电压波形的上升率dv/dt 值小于谐振回路波形的上升率时，电路就会产生阻尼。
试验对象：
1、35kV/300mm2电缆5km的交流耐压试验，电容量≤0.97uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
2、110kV/630mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.201uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。
设备组合 被试品对象 | 电抗器 81kVA/27kV十节 | 激励变压器 输出端选择 |
110kV/630mm2电缆1km | 使用电抗器五节串联两组并联 | 5kV |
35kV/300mm2电缆3km | 使用电抗器两节串联三组并联 | 2.5kV |
35kV/300mm2电缆4km | 使用电抗器两节串联四组并联 | 2.5kV |
35kV/300mm2电缆5km | 使用电抗器两节串联五组并联 （其中一组电抗器接地） | 2.5kV |
额定容量：810kVA；
输入电源：三相380V电压，频率为50Hz；
额定电压：54kV；135kV；
额定电流：15A；6A；
工作频率：30-300Hz；
装置输出波形：正弦波
波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；
温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；
品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；
测量精度：系统有效值1.5级；
激励变压器ZSJLB-30kVA/2.5/5kV/0.4kV 1台
额定容量：30kVA；
输入电压：0-400V，单相；
输出电压：2.5/5kV
结 构：干式；
重 量：约130kg；
变频电源ZSXB-F-30kW/380V 1台
额定输出容量：30kW
工作电源：380±10%V（三相），工频
输出电压：0 –400V，单相，
额定输入电流：75A
额定输出电流：75A
电压分辨率：0.01kV
电压测量精度：1.5%
频率调节范围：30 – 300Hz
频率调节分辨率：≤0.1Hz
频率稳定度： 0.1%
运行 时 间：额定容量下连续60min
额定容量下连续运行60min元器件zui高温度≤65K;
噪声 水 平：≤50dB
高压电抗器ZSDK-81kVA/27kV 10节
额定容量：81kVA;
额定电压：27kV；
额定电流：3A；
电感 量：34H/单节；
品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
结 构：干式；
重 量：约75kg；
电容分压器ZSFRC-130kV/2000pF 1套
额定电压：130kV；
高压电容量：2000pF
介质损耗：tgσ≤0.5%；
分压 比：1500：1
测量精度：有效值1.5级;
重 量：约26kg；
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