变频串联谐振变压器试验方法和应用一、基本原理
耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路,调节变频电源输出的电压频率,在被试品上获得高电压,是当前高电压试验的一种新方法,深受专家好评,在国内外已经得到广泛的使用。
根据谐振原理,我们知道当电抗器L的感抗值Xl与回路中的容抗值Xc相等时,回路达到谐振状态,此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率,而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡,从而在试品上产生高压。
变频串联谐振变压器试验方法和应用二、系统构成
全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器和补偿电容器(可选器件)组成,接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压实验。
变频串联谐振变压器试验方法和应用主机: 就是一台幅值和频率可调的正弦波交流调频电源,给谐振回路提供激励源,同时提供电压显示、电流显示、计时、保护、报警等功能。
变频串联谐振变压器试验方法和应用电抗器:就是一个大电感线圈,与被试品(相当于电容)构成回路,可配置电抗器多节电抗器,使用时通过不同的串联、并联组合、实现不同的电感量以适用不同的试验条件。
分压器:内部通过电容器分压,从试品上高电压分得低电压供主机测量、控制使用。
励磁变压器:隔离主机电源与谐振回路电源,并升高主机的输出电压。
补偿电容器:当试品电容量很小时,如果要实现系统谐振可能要求的电源频率超出试验标准的规定,可在试品上并联一个补偿电容,以实现试验要求,称此电容器为补偿电容器。
变频串联谐振变压器试验方法和应用三、主要技术性能
功率电源电压:AC380V±10%、50Hz;
仪器电源:220V±10%、50Hz;
谐振输出容量:200kVA;
仪器额定电压:0~200kV;
输出频率范围:30~300Hz;
输出电压波形:正弦波,波形畸变率<0.5%;
频率调节灵敏度:0.1Hz,不稳定度≤0.05%;
系统噪声:≤60db;
9、系统测量精度:<1级;
10.输出电压不稳定:<0.5%;
11.保护响应时间:1us;
12.电感非线性度:≤0.05%;;
13.满功率输出下,连续工作时间为60min
14.环境温度:-15℃~+50℃;
15.相对湿度:≤90%RH;
16.海拔高度:≤2000米。
变频串联谐振试验装置主要由变频控制器、励磁变压器、高压电抗器、高压分压器等组成。变频控制器又分两大类,20kW及以上为控制台式,20kW以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。并为整套设备提供电源。励磁变压器的作用是将变频电源输出的电压升到合适的试验电压。高压电抗器L是谐振回路重要部件,当电源频率等于1/(2π√LCX)时,它与被试品CX发生串联谐振。
变频串联谐振试验装置采用固定电抗器、变频电源,频率变化范围为30—300Hz。试验时,根据被试设备电容量Cx的大小,预先选择一个合适的电感值(可用4台电抗器的串、并联方法来达到),然后改变变频电源的输出频率,使整个回路处于串联谐振状态,这样就能在被试设备Cx两端获得很高的试验电压。