变频串联谐振交流耐压装置的原理及应用

系统由变频电源、励磁变压器、谐振电抗器、分压器及试品（有时需补偿电容器）组成。我们已知，在回路频率f=1/2x√LC时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。

原理图及理论公式如下：

图中，L为谐振电抗器，CX为被试品，U为励磁变输出电压。当串联谐振时即频率为（该频率可通过调节变频电源得到）时，回路呈谐振状态。此时，Q为品质因数。即被试品上获得的电压为励磁电压的Q倍（利用额定电压较低的试验变压器，可以获得较高的输出电压）。此电路形成一个良好的滤波电路，故输出电压UCX为良好的正弦波。当试品击穿，失去谐振，高、低压电流自动减小，不会扩大被试品的故障点。

串联谐振的应用：

多年的电力试验检测实践经验告诉我们，只有变频串联谐振耐压试验装置才能满足大容量电力设备的绝缘性能预防性试验。由于大容量电力设备的电压等级高，需要的电容大，一般的工频耐压试验装置已经无法满足大容量电力设备的耐压试验要求。由于变频串联谐振的电容容量大大降低，测试所需的电源功率仅为测试容量的1/Q（q为品质因数）。因此，通过使用变频串联谐振测试装置，更容易将电压提升到所需的功率水平。

使用变频串联谐振耐压试验装置进行大容量电力设备耐压试验更加安全可靠。由于变频电源保护功能强，稳定性好，测试装置具有全自动测试、自动调谐自动升压、全手动测试、手动调谐升压、半自动测试等多种测试模式、自动调谐、手动升压或手动调谐和自动升压。因此，测试操作更加方便和安全。

可防止大短路电流烧毁故障点。在串联谐振状态下，当被测物绝缘薄弱处被击穿时，电路会立即去谐波，回路电流会迅速下降到正常测试电流的1/Q。但是，当采用并联谐振或试验变压器进行耐压试验时，击穿电流会立即上升数十倍。两种方法相比，短路电流和击穿电流相差数百倍。因此串联谐振可以有效地发现绝缘薄弱点，不用担心大的短路电流烧坏故障点。

使用变频串联谐振耐压试验装置不会出现恢复过电压。当样品击穿时，由于失去谐振条件，高压立即消失，电弧立即熄灭。而且，重新建立恢复电压的过程非常漫长。在再次达到闪络电压之前很容易断开电源。该电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，时间长，不会出现恢复过电压。