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串聯(lián)諧振試驗儀器

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更新時間：2017-08-29 20:28:56瀏覽次數(shù)：511次

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湖北中試高測電氣控股有限公司

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聯(lián)系人：李軒（經(jīng)理）

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產(chǎn)品簡介

串聯(lián)諧振試驗儀器湖北中試高測電氣控股有限公司：李

詳細(xì)介紹

串聯(lián)諧振裝置在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)點

1、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振裝置是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
2、設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中，不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/10。
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
4、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當(dāng)試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
5、不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品在串聯(lián)諧振試驗發(fā)生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過程很長，很容易在再次達(dá)到閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。

串聯(lián)諧振產(chǎn)生的條件、電路及諧振模式

1、并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振產(chǎn)生的條件：在電阻、電容、電感串聯(lián)電路中，出現(xiàn)電源、電壓、電流同相位現(xiàn)象，叫做串聯(lián)諧振，其特點是：電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時電路的阻抗zui小，電流zui大，在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。諧振電壓與原電壓疊加，并聯(lián)諧振：在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中，出現(xiàn)電路端電壓和總電流同相位的現(xiàn)象，叫做并聯(lián)諧振，其特點是：并聯(lián)諧振是一種*的補(bǔ)償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率，諧振時，電路的總電流zui小，而支路電流往往大于電路中的總電流，因此，并聯(lián)諧振也叫電流諧振。

2、串聯(lián)諧振電路：在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的。如果調(diào)節(jié)電路元件（L或C）的參數(shù)或電源頻率，可以使它們相位相同，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。在諧振狀態(tài)下，電路的總阻抗達(dá)到極值或近似達(dá)到極值。研究諧振的目的就是要認(rèn)識這種客觀現(xiàn)象，并在科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)上充分利用諧振的特征，同時又要預(yù)防它所產(chǎn)生的危害。按電路聯(lián)接的不同，有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。

3、串聯(lián)諧振模式：串聯(lián)諧振分為DCM和CCM兩種模式。一般都選擇DCM模式，即選擇。串聯(lián)諧振的好處在于可以實現(xiàn)開關(guān)管的零電流關(guān)斷，這是*一種能實現(xiàn)零電流關(guān)斷的拓樸，是真正意義上的軟關(guān)斷，無關(guān)斷損耗。這對于IGBT來說有很大好處，可以不用去考慮IGBT的關(guān)斷拖尾帶來的關(guān)斷損耗。單個串聯(lián)諧振電源可以采用PFM方式，這種方式實現(xiàn)2kW以內(nèi)；也可以使用初級兩組件并聯(lián)移相方案，可以實現(xiàn)幾十千瓦功率輸出的高壓電源，串聯(lián)諧振的缺點是電流峰值太大，使開關(guān)管承受較大壓力，不利于電源的小型化。并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振相比zui大優(yōu)勢是峰值電流較小。同時在短路情況下，整個回路就是對電感充放電，電流波形為三角波，因此可以在短路情況下很容易算出電感的值，再通過電感計算出電容的值，而且誤差很小，對于設(shè)計來說這是至關(guān)重要的。并聯(lián)諧振工作在CCM區(qū)，電流波形基本上是正弦。開關(guān)管是硬關(guān)斷，零電壓零電流開啟，沒有開啟損耗。對于關(guān)斷損耗，可以在開關(guān)管DS（CE）兩端并聯(lián)電容，使電流與電壓的交匯點變低，減小關(guān)斷損耗。

4、串聯(lián)諧振回路及諧振回路的作用：串聯(lián)諧振于某一頻率的電路。常用的有LC，RC，變壓器耦合和晶體振蕩器等。震蕩器的原理很簡單，就是正反饋原理，LC決定震蕩的頻率，普通晶體震蕩器的晶體可以等效一個Q值很高的電感，利用電容的充放電產(chǎn)生震蕩。在逆變器電路中多用RC組成的多諧振蕩器。也有用變壓器反饋式的自激振蕩回路。串聯(lián)回路產(chǎn)生諧振時的電壓波形。當(dāng)電壓方波作用于LC 串聯(lián)回路時，方波的前后沿都會對LC 串聯(lián)回路產(chǎn)生激勵(即接收能量)，每次激勵過后又會產(chǎn)生阻尼振蕩(即損耗能量)，當(dāng)輸入電壓波形的上升率dv/dt 值大于諧振回路波形(正弦波)的上升率時，電路就會產(chǎn)生激勵；當(dāng)輸入電壓波形的上升率dv/dt 值小于諧振回路波形的上升率時，電路就會產(chǎn)生阻尼。

產(chǎn)品特征

試品對象：

1、35kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

2、10kV/300mm2電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤1.88uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

3、10kV開關(guān)、互感器的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過42kV，試驗時間1min

設(shè)備組合被試品對象	電抗器67.5kVA/27kV四節(jié)	激勵變壓器輸出端選擇
35kV/300mm2電纜2km	使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)兩組并聯(lián)	3kV
10kV/300mm2電纜5km	使用電抗器四節(jié)并聯(lián)	1.5kV
10kV開關(guān)、互感器	使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)	3kV

額定容量：270kVA；
輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；
額定電壓：27kV；54kV；
額定電流：10A；5A；
工作頻率：30-300Hz；
裝置輸出波形：正弦波
波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
工作時間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；
溫升：額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K；
品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
保護(hù)功能：對被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護(hù)(詳見變頻電源部分)；
測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；

激勵變壓器ZSJLB-15kVA/1.5/3kV/0.4kV                       1臺
額定容量：15kVA；
輸入電壓：0-400V，單相；
輸出電壓：1.5/3kV
結(jié)    構(gòu)：干式；
重    量：約85kg；

變頻電源ZSXB-F-15kW/220/380V 1臺
額定輸出容量：15kW
工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻
輸出電壓：0 –400V，單相，
額定輸入電流：37.5A
額定輸出電流：37.5A
電壓分辨率：0.01kV
電壓測量精度：1.5%
頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz
頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
頻率穩(wěn)定度： 0.1%
運(yùn)行時間：額定容量下連續(xù)60min
額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件zui高溫度≤65K;
噪聲水平：≤50dB

高壓電抗器ZSDK-67.5kVA/27kV                    4節(jié)
額定容量：67.5kVA;
額定電壓：27kV；
額定電流：2.5A；
電感量：50H/單節(jié)；
品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；
結(jié)    構(gòu)：干式；
重    量：約65kg；

電容分壓器ZSFRC-60kV/1500pF 1套
額定電壓：60kV；
高壓電容量：1500pF
介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；
分壓比：1000：1
測量精度：有效值1.5級;
重量：約8kg；

配置清單

序號	設(shè) 備名稱	型號及規(guī) 格	單位	數(shù)量	備注
1	激勵變壓器	ZSJLB-15kVA/1.5/3kV/0.4kV	臺	1
2	變頻電源	ZSXB-F-15kW/220/380V	臺	1
3	高壓電抗器	ZSDK-67.5kVA/27kV	臺	4
4	電容分壓器	ZSFRC-60kV/1500pF	套	1
5	內(nèi)部連接線		套	1