串联谐振装置在电力系统应用中的优点

鼎创电科2024-05-13

串联谐振试验装置,充分利用了RLC串联电路的原理技术并且结合现场的使用环境和多维度的实际应用,满足电力系统针对大容量、高电压试验设备的各项电气技术要求。下面来看一下串联谐振装置在电力系统应用中的优点。

一、串联谐振装置的产品特点

1.调频及功率元件使用先进的进口优质元器件。

2.充分利用公司现有资源,完全独立自主研发和设计及生产该设备的所有组成部分:变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器。

3.具备全自动(自动调谐、自动升压)、全手动(手动调谐、手动升压)以及半自动(自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压)的多种功能,可任意切换使用。

4.具备试验电压、加压时间、报警电流整定、报警电压整定、频率范围、起始电压的设置。

5.做电缆耐压试验设备时具备放电保护功能,在试品发生闪络时,或其他原因造成的谐振回路突然失谐,变频控制电源立即自动快速切断输出,并显示保护类型和闪落电压值。

6.测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等相关信息,在试验完成时电压自动下降到零位。

7.串联谐振装置采用大液晶全中文界面平台技术,全触摸屏操作,数据保存。

串联谐振装置

二、串联谐振装置在电力系统应用中的优点

1.设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减少,一般为普通试验装置的1/10-1/30

2.所需电源容量大大减小。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,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q

3.改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

4.防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做发动机工频耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流,击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效的找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

5.不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪落电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。

三、为什么要用串联谐振装置做交流耐压试验

电气设备的绝缘结构在运行中可能受到以下四钟电压作用

1.工频最高工作电压电气设备的绝缘结构在其整个运行过程中,必须能够长期连续地承受工频最高工作电压,通常称之为系统最高运行电压,一般为额定电压的1.15倍。

2.暂态过电压它包括习惯上所指的上频电压升高和谐振过电压。工频电压升高起因于空载线路的电容效应、甩负载和不对称接地。

当突然甩负载后,由于电源只带一条空载的输电线路,而输电线路的对地容抗可用X0表示,这样流过电源内阻的电流就突变为容性电流,这个电流流过系统中的感抗就造成了电压升高。因为这个升高了的电压仍接近于50Hz交流电压,故称为工频电压升高,在近代的维电保护条件下,其作用时间约为几十至秒至1s。与长期施加的交流电压一样,它对电气设备内绝缘老化及电力系统的绝缘结构影响很大。谐振过电压起因于含铁心的非线性电感元件所引起的铁磁效应或谐振,其幅值较高,持续时间较长,其频率可以是工频基波,也可以是高次或分次谐波。

3.操作过电压它是由于电力系统中的断路器动作所产生的。例如,切断、闭合空载长线路,切断空载变压器等。这种过电压的波形很不规则,情况不同时变化很大,可以是衰咸振荡波或是非周期性电压的冲击波,一般在1ms之内电压达到最大值。电力系统中的操作过电压与系统电压有关,而且系统电压越高倍数越小,6-35kv系统约为5~4倍。

4.雷电过电压(或外部过电压、大气过电压)它是由于雷云放电产生的,幅值很高,作用时间约几到几十微秒。目前,我国对于雷电过电压的试验标准电压波规定为1.2/50us的全波。雷电过电压往往造成电气设备的绝缘破坏,为保证电力系统的安全运行,对雷电过电压必须采取预防措施,如安装避雷升、避雷线、避雷器等。

为了保证绝缘结构能够耐受上述四种电压的作用,绝缘结构必须经受冲击波耐压试验以及工频耐压试验的考验,并要求有足够的裕度。

变频谐振试验装置是运用串联谐振原理,利用励磁变压器激发串联谐振回路,调节变频控制器的输出频率,使回路电感L试品C串联谐振,谐振电压即为加到试品上电压。变频谐振试验装置广泛用于电力、治金、石油、化工等行业,适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。