串聯(lián)諧振電路分析

責(zé)任編輯：葉穆生

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發(fā)表時間：2024-09-20 14:07:48

眾所周知，在電路中感抗和容抗的作用剛好相反。在電感器中，電壓超前電流，在電容器中，電壓滯后電流，兩者電壓與電流都存在90°的相位差。因此，在L與C的串聯(lián)電路中，通過電感與電容的電流相同，兩者電壓相位差為180°，當(dāng)L與C兩端電壓大小相等時，它們相互抵消，此時測量LC兩端電壓，值為0。這種情況是不是很神奇呢，現(xiàn)在我們來看看它是如何發(fā)生的。
提到電容電感，我們先回顧一下品質(zhì)因數(shù)Q，Q定義為電抗與電阻的比值。電抗會隨著頻率改變。感抗在頻率最低時最小，隨著頻率的增高而增大，容抗在頻率最低時最大，隨著頻率的增高而減小。那么，在任意L與C的串聯(lián)電路中，逐漸改變信號源的頻率，在某一個頻率值上，感抗與容抗大小剛好相等，我們把這種特殊情況稱為諧振，這個頻率稱為諧振頻率，這種電路稱為串聯(lián)諧振電路。
在LC串聯(lián)電路中,當(dāng)信號源頻率比諧振頻率低時，容抗大于感抗，隨著頻率逐漸降低，電容器的容抗會變得更大，電感器的感抗會變得更小，這樣，電路總電抗會隨著頻率的減小而增大，因此，隨著頻率的降低，電路中電流變??；當(dāng)頻率比諧振頻率高時，感抗大于容抗，隨著頻率增高，容抗變得更小，而感抗變得更大，這時電路中總電抗會隨著頻率的增高而增大，因此，隨著頻率的增高，電路中的電流變小。由此，我們得出一個非常重要的結(jié)論：LC串聯(lián)電路中頻率等于諧振頻率時，電路中電流最大，當(dāng)高于或低于諧振頻率時，電路中電流減小。
通常情況下，L與C的電壓都非常大，一般是施加到電路上的電壓的Q倍。這里舉個例子，在Q值為10的LC串聯(lián)電路中，如果信號源提供的電壓為10V，那么電感器和電容器兩端的電壓是100V，不用擔(dān)心，這兩者電壓存在180°的相位差，相加后電路總電壓依然是10V。電容電感兩端高壓的產(chǎn)生是因為存儲在電容器電場和電感器磁場中的能量，在每個周期內(nèi)，在電容器與電感器間來回轉(zhuǎn)移。
武漢木森電氣有限公司在串聯(lián)諧振試驗裝置這塊已經(jīng)取得了非常矚目的成績，其研發(fā)并投入生產(chǎn)的有電氣設(shè)備變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置、電纜耐壓串聯(lián)諧振裝置、調(diào)感式工頻諧振耐壓裝置、調(diào)感式變頻諧振耐壓裝置、互感器校驗用串聯(lián)諧振升壓裝置等。先進(jìn)的技術(shù)，高品質(zhì)的產(chǎn)品，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，當(dāng)然木森電氣！

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置試驗主要用于以下方面：
1、6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗
2、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗
3、GIS和SF6開關(guān)的交流耐壓試驗
4、發(fā)電機(jī)的交流耐壓試驗
5、其它電力高壓設(shè)備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。

型號 (kVA/kV)	被試品范圍	圖片
75/75	1、10kV/300mm²，長度1.5km電纜的交流耐壓試驗電容量≤0.563uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 2、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過68kV，試驗時間1min。
108/108	1、10kV/300mm²，長度2km電纜的交流耐壓試驗電容量≤0.751uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 2、35kV/300mm²，長度0.6km電纜的交流耐壓試驗電容量≤0.1556uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。 3、35kV開關(guān)、互感器試驗頻率30-300Hz，試驗電壓95kV，試驗時間1min 4、35kV/31500kVA主變試驗頻率45~65Hz，試驗電壓68kV，試驗時間1min
135/108	1、35kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗電容量≤0.1945uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。 2、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.015uF 試驗頻率45~65Hz，試驗電壓不超過75kV，試驗時間1min。 3、10kV/300mm²電纜3km的交流耐壓試驗電容量≤1.1265uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。 4、35kV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100kV，試驗時間1min。 5、10kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.015uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓不超過50kV，試驗時間1min。
270/108	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、35kV/31500kVA主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓68kV，試驗時間1min。 4、35kV開關(guān)的交流耐壓試驗，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓95kV，試驗時間1min。
270/270	1、110kV/300mm²電纜0.5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.0735uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。 2、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。 3、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。 4、110kV/63000kVA主變中性點的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓80kV，試驗時間1min。 5、110kV 開關(guān)、GIS的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。 6、35kV 開關(guān)、GIS的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過95kV，試驗時間1min。
540/270	1、110kVGIS、開關(guān)的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。 2、110kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.147uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。 3、110kVA/80000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓160kV，試驗時間1min。 4、10kV/300mm²電纜8km的交流耐壓試驗，電容量≤3.004uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓17.4kV，試驗時間60min。 5、35kV/300mm²電纜4km的交流耐壓試驗，電容量≤0.778uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。