變頻串聯諧振的原理及組成

變頻串聯諧振試驗廣泛用于電纜、變壓器和 GIS 等大容量試品交流耐壓試驗中，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。如長電纜（≥1km）、大型變壓器、GIS組合電器，傳統工頻試驗需巨大容量電源，而串聯諧振可顯著降低電源需求（如100kVA電源即可完成1000kVA試品試驗）。

交流耐壓試驗的一種， 10-300HZ 交流耐壓試驗和工頻交流耐壓試驗有相似之處，接近設備實際交流工作狀態。串聯諧振適應不同試品的諧振特性（如電纜電容隨長度變化），提高試驗靈活性。


變頻串聯諧振試驗原理：

被試品的電容與電抗器構成串聯諧振回路，分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品的諧振電壓值，并作為過電壓保護信號。調頻調壓的功率經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。

串聯諧振是指當電感（L）與電容（C）串聯時，在特定頻率下，電路的阻抗達到最小值（僅剩電阻R），此時電流達到較大值。在變頻串聯諧振試驗中：
諧振條件：通過調節電源頻率，使電抗器的電感與被試品的電容滿足諧振條件，此時回路呈現純電阻性，電壓主要降落在被試品上。

電壓放大效應：由于諧振時阻抗最小，變頻電源僅需提供較小電流即可在被試品上產生高電壓，實現“低電壓源驅動高電壓試驗”。


變頻串聯諧振耐壓試驗裝置的組成：

變頻串聯諧振耐壓裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。

1、變頻諧振電源：
變頻串聯諧振系統的核心設備，其作用是將 AC220V/380V， 50Hz 電源變為頻率可調、電壓可調，同時集保護、控制、監測功能于一體。變頻控制器又分兩大類，20KW 及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；為整套設備提供電源。

2、勵磁變壓器：
勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。

3、諧振電抗器：
又稱高壓電抗器，主要作用是與試品發生串聯諧振。電抗器可串、可并，可滿足多種試驗要求。

4、高壓分壓器和補償電容器：
高壓分壓器主要用于測量試品上的高壓電壓值。補償電容器主要用于補償小電容試品，使諧振頻率達到規定范圍。