串联谐振进行工频耐压试验特点

为了适应具有大静电电容量试品的工频耐压试验需要，一些部门装置了交流高压串联谐振试验设备。具有大静电电容量的试品通常是指电缆、六氟化硫管道、电容器以及容量≥300MW的大容量发电机。

利用串联谐振试验设备进行工频耐压试验的特点是:

(1)供电变压器T和调压器AT的设备容量小。这是因为上面曾分析过的，试品上的电压Uc=QUs。Us为高压供电电压，既然高压回路中流过的电流是一样大的，所以供电变压器和调压器的容量，在理论上可比试验所需容量小Q倍。

(2)串联谐振装置所输出的电压波形较好。这是因为仅对工频(基波)产生谐振，而对其他由电源所带来的高次谐波分量来说，回路总阻抗甚大.所以试品上谐波分量甚弱，试验波形就较好。

(3)若在试品耐压过程中，发生了闪络，则因失去了谐振条件，高电压立即消失，从而使电弧即刻熄灭。

(4)恢复电压之建立过程较长，很容易在再次达到闪络电压之前控制电源跳闸，避免重复击穿。

(5)恢复电压并不出现任何过冲(over shoot)所引起的过电压。

正因为上述(3)，(4)的特点，试品击穿后所形成的烧伤点并不大，这有利于对试品之击穿原因进行研究。由于以上的特点，这种装置使用起来比较安全，既不会产生大的短路电流，也不会发生恢复过电压。

下面我们将分析和说明上述的(4)，(5)两个特点。用交流高压串联谐振设备做试验时，试品在初次闪络熄孤后的恢复电压:U0-1=cos(ωt)-[cos(βt)+αsin(βt)/ β]exp(-at)式中β=√1/(LC)-R2/(4L )2, α=R/(2L)因Q=ωL/R=40~80，1/(2Q)约为10-2的数量级，β=√ω2-[ω2/(4Q2)] =ω√1-1/4(Q2)≈ωα=R/(2L) =ω√(2Q)所以，上式可改写为U0-1=cosωt-[cosωt+sinωt/(2Q)]exp[-ωt/(2Q)]因1/(2Q)甚小，上式可以进一步改写为U0-1≈{1-exp[-ωt/(2Q)]}cosωt把上式中的ωt改为ωnT，其中，n为从t=0开始算起的周期数，T为正弦波的周期。设f为正弦波的频率，ωnT=2πfn/f=2πn这样上式中的指数ωT/(2Q)=πn/Q如果第二次的闪络(重燃)出现在比第一次的耐压值略低的电压下，此时假设e的指数项衰减到5%左右，则nπ/Q≈3，即n≈Q。

由于谐振装置中Q值总是较大的，故n值也较大。所以在另一次闪络出现之前要经历几十个周期的时间，在此足够长的时间内，很容易将电源切断。

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