串联谐振试验说明书)

一、变频串联谐振耐压试验作业指导书（一）适用范围本作业指导书适用于10kV、35kV、110kV电缆，发电机以及220kV及以下电力主变压器、母线开关等所有电气主设备的交流耐压试验工作。

（二）引用的标准和规程DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验设备标准》DL408-91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）（三）试验设备、仪器及有关专用工具1.试验所需仪器及设备材料：表1：设备清单（四）安全工作的一般要求1.为保证人身和设备安全，在进行绝缘电阻或直流试验后应对试品充分放电。

2.在进行高压试验时，应有专人在试验场地周围监护，严禁非试验人员进入试验场地。

(1)进入试验现场，试验人员必须戴安全帽，穿绝缘鞋。

(2)现场试验工作必须执行工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移和终结制度。

(3)在现场进行试验工作时，试验人员应注意保持与带电体的安全距离应不小于安全规程中规定的距离。

(4)试验现场应装设遮栏或围栏，悬挂“止步，高压危险！”的标示牌，严禁非试验人员进入试验场地。

(5)试验器具的金属外壳应可靠接地，试验仪器与设备的接线应牢固可靠。

(6)工作中如需使用梯子等登高工具时，应做好防止高空坠落的安全措施。

(7)试验装置的电源开关，应使用具有明显断开点的双极刀闸，并有可靠的过载保护装置。

(8)开始试验前，负责人应对全体试验人员详细说明在试验区应注意的安全注意事项。

(9)试验过程应有人监护并呼唱，试验人员在试验过程中注意力应高度集中，防止异常情况的发生。

当出现异常情况时，应立即停止试验，查明原因后，方可继续试验。

(10)变更接线或试验结束时，应首先将调压器回零，然后断开电源。

(11)为保证人身和设备安全，在进行绝缘电阻和直流试验后应对试品充分放电。

(12)试验结束后，试验人员应拆除试验临时接地线，并对被试设备进行检查和清理现场。

实验三 RLC 串联谐振一、实验目的1、掌握测量谐振频率、品质因数和绘制频率特性曲线的方法。

2、加深对串联谐振电路特性的理解。

3、认识品质因数对电路选择性的影响。

二、实验原理1、串联谐振在RLC 串联电路中，当感抗和容抗相等时，电路的端电压和电流同相位，整个电路呈现电阻性。

即CL ωω1=时，电路处于谐振状态，谐振角频率为LC10=ω，谐振频率为LCf π210=当0ωω<时，电路呈容性，电路电流超前端电压；当0ωω>时，电路呈感性，电路电流滞后端电压。

要使电路发生谐振，可以改变L 、C 或f 来达到，本实验是通过改变电源电压的频率来实现的。

2、 串联谐振的特性(1)由于C L 001ωω=，所以U L 与U C 数值相等，相位相差1800，而U L 或U C 与信号源电压U S 之比为品质因数Q ，即Q =RC LR C R L U U U U S C S L ====001ωω其中LC10=ω。

在C 和L 为定植情况下，Q 值仅取决于回路电阻R 的大小。

电阻R 越大电路的品质因数越小，其谐振曲线越平坦。

(2)由于回路总电抗01000=-=CL X ωω，因此，回路阻抗Z 为最小值；在U S 一定情况下，I=I 0=RU S为最大值；回路相当于一个纯电阻电路，U S 与I 同相位。

三、实验任务与步骤1、按图3-1接线，改变信号源频率，找出谐振频率0f ，一般可采取两种方法： 图3-1(1)电阻电压U R到达最大值的办法确定f0(2)用双踪示波器观察U S和U R的波形，调节信号源频率，当二者波形相同时即为f0。

2、在谐振情况下用晶体管毫伏表测量U S、U L 、U C、U R ，根据测量结果计算Q值并记入下表。

3、测量谐振曲线图I(f)信号源U S保持5V，改变其频率，分别测U R值(以谐振频率为中心两边对称取点，在谐振频率附近可适当多取几点)，由I=U S换算出电流值，记录于下表。

一、实验目的1. 理解串联谐振电路的基本原理和特性。

2. 掌握串联谐振电路的谐振频率、品质因数和通频带的测量方法。

3. 通过实验验证理论分析，加深对串联谐振电路的理解。

二、实验原理串联谐振电路由电感L、电容C和电阻R组成，按照其原件的连接形式可分为串联谐振和并联谐振。

本实验主要研究串联谐振电路的特性。

1. 谐振频率：串联谐振电路的谐振频率f0由以下公式给出：f0 = 1 / (2π√(LC))其中，f0为谐振频率，L为电感，C为电容。

2. 品质因数Q：串联谐振电路的品质因数Q表示电路的选频性能，由以下公式给出：Q = 1 / (R√(LC))其中，Q为品质因数，R为电阻，L为电感，C为电容。

3. 通频带：通频带B为谐振曲线两侧电流有效值下降到最大电流的1/√2时对应的频率范围，由以下公式给出：B = f2 - f1其中，f1为下限截止频率，f2为上限截止频率。

三、实验仪器与设备1. 信号发生器：提供不同频率的正弦交流信号。

2. 数字多用表：测量电压、电流和电阻。

3. 电感器、电容器和电阻器：构成串联谐振电路。

4. 电路连接线：连接实验仪器和设备。

四、实验步骤1. 按照实验电路图连接电路，确保连接正确无误。

2. 将信号发生器的输出端连接到串联谐振电路的输入端。

3. 将数字多用表分别连接到电感、电容和电阻的相应位置，用于测量电压、电流和电阻。

4. 设置信号发生器的输出频率为f0，即谐振频率，观察并记录电路中的电压、电流和电阻的数值。

5. 改变信号发生器的输出频率，分别在谐振频率两侧的频率点测量电路中的电压、电流和电阻的数值。

6. 根据实验数据绘制幅频特性曲线，分析谐振频率、品质因数和通频带的特性。

7. 通过实验验证理论分析，总结实验结果。

五、实验结果与分析1. 谐振频率：实验结果显示，当信号发生器的输出频率为f0时，电路中的电压、电流和电阻的数值达到最大值，验证了谐振频率的理论分析。

2. 品质因数Q：实验结果显示，随着电阻的增大，品质因数Q减小，与理论分析一致。

串联谐振试验方案一、试验目的。

咱为啥要做这个串联谐振试验呢？就是为了好好检查电气设备的绝缘性能呀。

就像给设备做个超级体检，看看它在特定频率下是不是能扛得住，有没有啥隐藏的小毛病，确保它在实际运行的时候不会突然掉链子。

二、试验设备。

1. 串联谐振试验装置。

这可是咱们的大主角，就像一个超级魔法盒，能够产生特定频率的谐振电压。

这个装置得是靠谱的，要满足咱们试验的电压和容量要求。

2. 高压分压器。

这就像是一个小侦探，负责准确测量试验中的高压数值，告诉我们到底加了多高的电压，可不能有偏差，不然这试验结果就乱套了。

3. 示波器（可选）示波器就像是一个画家，能把电压和电流的波形画出来。

如果我们想更深入地了解试验过程中的电气信号变化，有它就特别方便，不过要是要求不那么高，有时候也可以不用。

三、试验前准备。

1. 设备检查。

在开始折腾之前，先得好好看看这些设备是不是都健康。

检查串联谐振装置的接线有没有松松垮垮的，各个功能按钮是不是都听话；高压分压器的绝缘有没有破损，连接头是不是拧紧了。

这就好比出门前检查自己的鞋带系好了没，衣服拉链拉好了没，可不能马虎。

2. 被试品准备。

对于被试的电气设备，也要给它收拾利落。

把表面的灰尘、脏东西都清理干净，要是设备周围有什么乱七八糟的东西可能会影响试验的，也都挪开。

就像给病人做检查之前，先把身体擦干净一样。

3. 安全措施。

安全可是超级重要的大事！在试验场地周围设置好围栏，就像给这个危险区域画个圈，写上“闲人勿进”。

而且操作人员得穿上绝缘鞋、戴上绝缘手套，这就像给我们自己穿上了一层保护铠甲。

四、试验步骤。

1. 接线。

按照设备的说明书，小心翼翼地把串联谐振装置和被试品、高压分压器等连接起来。

这接线就像拼图一样，得一块一块对好位置，接错了可就麻烦大了。

而且每接好一根线，还得拽一拽，确保它稳稳当当的。

2. 设置参数。

在串联谐振装置上设置好试验所需的频率、电压等参数。

这就像厨师做菜的时候按照菜谱放调料一样，每个参数都得准确无误。

部分被试品的电容值交联聚乙烯电缆每公里电容量电缆导体截面积（mm²）电容量（uF/km）YJV，YJLV6/6KV,6/10KVYJV，YJLV8.7/10KV,8.7/15KVYJV，YJLV12/20KVYJV，YJLV21/35KVYJV，YJLV26/35KV1×35 0.212 0.173 0.1521×50 0. 237 0.192 0.166 0.118 0.114 1×70 0.270 0.217 0.187 0.131 0.125 1×95 0.301 0.240 0.206 0.143 0.135 1×120 0.327 0.261 0.223 0.153 0.143 1×150 0.358 0.284 0.241 0.164 0.153 1×185 0.388 0.307 0.267 0.180 0.163 1×240 0.430 0.339 0.291 0.194 0.176 1×300 0.472 0.370 0.319 0.211 0.190 1×400 0.531 0.418 0.352 0.231 0.209 1×500 0.603 0.438 0.388 0.254 0.232 1×630 0.667 0.470 0.416 0.287 0.256电缆导体截面积（mm²）电容量（uF/km）YJV，YJLV6/6KV,6/10KVYJV，YJLV8.7/10KV,8.7/15KVYJV，YJLV12/20KVYJV，YJLV21/35KVYJV，YJLV26/35KV3×35 0.212 0.173 0.1523×50 0. 237 0.192 0.166 0.118 0.114 3×70 0.270 0.217 0.187 0.131 0.125 3×95 0.301 0.240 0.206 0.143 0.135 3×120 0.327 0.261 0.223 0.153 0.143 3×150 0.358 0.284 0.241 0.164 0.153 3×185 0.388 0.307 0.267 0.180 0.163 3×240 0.430 0.339 0.291 0.194 0.176 3×300 0.472 0.370 0.319 0.211 0.190 3×400 0.531 0.418 0.352 0.231 0.209 3×500 0.603 0.438 0.388 0.254 0.232 3×630 0.667 0.470 0.416 0.287 0.256电缆导体截面积（mm²）电容量（uF/km）YJV，YJLV 64/110KV YJV，YJLV 128/220KV3×240 0.1293×300 0.1393×400 0.156 0.118 3×500 0.169 0.124 3×630 0.188 0.138 3×800 0.214 0.155 3×1000 0.231 0.172 3×1200 0.242 0.179 3×1400 0.259 0.190 3×1600 0.273 0.198 3×1800 0.284 0.207 3×2000 0.296 0.215 3×2200 0.221 3×2500 0.23260KV级全绝缘变压器的电容(PF)类型试品容量(KVA)630 2000 3150 6300 8000 16000高压-地2700 4100 4600 5900 7000 8200 低压-地4200 6600 7900 10000 11000 15300110KV中性点分级绝缘变压器的电容(PF)类型试品容量(KVA)50000 31500 20000 10000 5600高压-中压、低压、地14200 11400 8700 6150 4200中压-高压、低压、地24800 11800 13200 9600低压-高压、中压、地19300 19300 12000 9400 6800220KV级中性点非全级绝缘部分变压器的电容(PF)试品型号SEPSL-63000 SSPSL-120000 SSPSL-240000类型高压-中压、低压、地12100 13500 17050中压-高压、低压、地18500 19700 23260低压-高压、中压、地18200 23600 29940 试品型号SFPL-240000 SFP-360000 SFPSZL-120000类型高压-中压、低压、地32230 33910 38020 中压-高压、低压、地23260 低压-高压、中压、地22470 23790 22160部分发电机的电容值类别型号生产厂家额定容量（MW）额定电压（KV）相电容（uf）汽轮发电机QFS-125-2 上海电机厂125 13.8 0.08~0.12 QFSN-200-2 哈尔滨电机厂200 15.75 0.19~0.21 QFQS-200-2 东方电机厂200 15.75 0.1928~0.21 QFQS-200-2 北京重型电机厂200 15.75 0.18~0.19 QFS-300-2 上海电机厂300 18.0 0.16~0.20 QFSN-300-2 上海电机厂300 18.0 0.18~0.20 ATB-2 美国GE公司352 23.0 0.268(设计值) TBB-320-2 前苏联320 22.0 0.312-105×234 美国西屋公司600 20.0 0.2(工厂试验值) 50WT23E-138 ABB 600 22.0 0.253(设计值)水轮发电机72.5-85 10.5 0.694 300 15.75 1.7~2.5 400 18.0 2~2.5部分被试品的试验电压标准电缆30～75Hz的交流耐压试验电压标准电缆额定电压交接试验电压预防性试验电压U0/U 倍数电压值(KV) 倍数电压值(KV)1.8/3 2U0 3.6 1.6U0 33.6/6 2U07.2 1.6U0 66/6 2U012 1.6U0106/10 2U012 1.6U0108.7/10 2U017.4 1.6U01412/20 2U024 1.6U01921/35 2U042 1.6U03426/35 2U052 1.6U04264/110 1.7U0109 1.36U087127/220 1.4U0178 1.15U0146变压器的交流耐压试验电压标准额定电压最高工作电压线端交流试验电压值KV 中性点交流试验电压值KV（KV）（KV）全部更换绕组部分更换绕组或交接时全部更换绕组部分更换绕组或交接时<1 ≤1 3 2.5 3 2.5 3 3.5 18 15 18 15 6 6.9 25 21 25 21 10 11.5 35 30 35 30 15 17.5 45 38 45 38 20 23.0 55 47 55 47 35 40.5 85 72 85 72 110 126.0 200 170(195) 95 80220 252.0 360 306 85 72 395 336 (200) (170)500 550.0 630 536 85 72 680 578 140 120发电机定子绕组交流耐压试验标准周期要求大修前(1)全部更换定子绕组并修好后的试验电压如下:容量KW 额定电压UnV 试验电压V小于10000 36以上2Un+1000但最低为1500 10000及以上6000以下 2.5Un6000~18000 2Un+300018000以上按专门协议更换绕组后(2)交接时按上表的0.8倍执行(3)大修前或局部更换定子绕组并修好后试验电压为:运行20年及以下者 1.5Un运行20年以上与架空线路直接连接者 1.5Un运行20年以上不与架空线路直接连接者(1.3~1.5)Un说明：1、应在停机后清除污秽前热状态下进行。

目录Ⅰ安全事项 (1)Ⅱ技术改进 (1)Ⅲ订货注意事项 (1)Ⅳ使用说明 (1)1、串联变频谐振的主要用途及优越性 (2)1.1主要用途 (2)1.2优越性 (2)1.3与工频设备功率对比说明 (3)2、主要功能特点 (4)3、主要技术指标 (5)4、关于串联变频谐振的理论基础 (5)5、装置现场使用前的准备及注意事项 (6)6、装置面板说明 (8)7、装置使用接线及操作说明 (10)7.1电力电缆的变频串联谐振耐压试验 (10)7.1.1大电容值试品接线，如电缆长＞3km (10)7.1.2 中小电容值试品试验接线，如1km左右电缆 (11)7.1.3 小电容值试品（如几十米~几百米电缆）或较高电压试品试验接线（如≥35kV电缆） (11)7.2发电机定子绕组交流耐压试验 (12)7.2.1 发电机定子电容值每相范围，各种试验方法优缺点及试验标准 (12)7.2.2 举例说明发电机与变频串联谐振试验装置的计算方法与步骤 (14)7.2.3注意事项 (15)7.3 变压器、GIS的交流耐压试验 (15)7.3.1 常见变压器绕组电容值 (15)7.3.2 变压器、GIS的交流耐压试验标准 (17)7.3.3 配置原则 (17)7.4操作使用说明 (18)8、装箱清单 (19)9、附录：相关试验标准及部分省市串联变频试验规定（程） (20)Ⅰ安全事项1、应严格遵守高压耐压试验的相关安全要求；2、所有高压引线应保证足够安全距离；3、变频源接地端、励磁变高压尾端、分压器接地端、补偿电容器接地端、试品接地端均应可靠接地；4、励磁变输出到电抗器的连接线，当使用励磁变＞700V端子时，必须使用专用高压引线；当使用普通引线时，应保证浮地以免该线被击穿造成试验无法进行；电抗器并联工作时，其低压侧的并联连接线亦应浮地；5、进线电源插座及电缆均应保证足够功率余量及截面；6、保证人身安全距离；7、尽可能避免高压引线产生电晕。

串联谐振说明书使用适当的电源线。

只可使用并且符合规格的电源线。

正确地连接和断开。

当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。

请勿在潮湿环境下操作。

请勿在易爆环境中操作。

保持产品表面清洁和干燥。

－安全术语警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。

小心：小心字句指出可能造成本产品或其它财产损坏的状况或做法。

目录第一章谐振试验装置概述第二章装置主要部件介绍第三章操作说明第四章注意事项第五章相关资料第一章谐振试验装置概述1.1 产品概述：目前在国际和国内已有越来越多的XLPE 交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。

但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。

近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE 交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。

有的研究观点认为XLPE 结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。

国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。

交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。

其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。

直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。

因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。

同时，各种大型变压器的交流耐压试验，火力及水力发电机的交流耐压实验也定期进行。

这些设备的试验要求的试验设备容量大，通常情况下采用谐振的办法进行试验，但必须是在工频条件下或等效工频条件下进行。

等效工频条件一般采用45-65Hz 的频率范围，但很多试验单位要求50Hz试验电源对这类设备进行交流耐压试验。

串联谐振的实验报告实验目的本实验旨在通过串联谐振实验，探究串联谐振现象的特性和规律，并研究谐振电路的频率选择性以及在实际应用中的意义。

实验原理串联谐振是指当电阻、电感和电容按特定方式连接时，电路中的电流和电压呈谐振现象。

具体来说，当谐振频率等于电路共振频率时，电流和电压取得最大值；反之，当谐振频率偏离共振频率时，电流和电压随频率增加而下降。

谐振频率的计算公式为:f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}其中，f0为谐振频率，L为电感的感值，C为电容的容值。

实验装置- 电感L- 电容C- 变压器- 信号发生器- 示波器- 万用表- 直流稳压电源- 电阻箱实验步骤1. 将变压器的220V接入实验电源，使其输出电压变为5V。

2. 使用示波器测量电感的感值L和电容的容值C，并记录下来。

3. 将电感和电容串联连接起来，并接入信号发生器。

4. 在信号发生器的频率变动范围内，测量并记录电路的电流和电压。

5. 根据测量结果画出电流和电压随频率变化的曲线图。

6. 分析图像，确定并计算实验测得的谐振频率，与理论值进行比较。

实验结果及分析根据实验步骤所述，我们进行了一系列的实验测量，并得到了电流和电压随频率变化的曲线图。

在测量过程中，我们选择了不同的频率值，包括谐振频率附近值，并记录了相应的电流和电压数值。

根据测量结果得到的曲线图，我们可以清楚地看到在谐振频率附近，电流和电压取得最大值。

同时，随着频率增大或减小，电流和电压逐渐减小。

这与理论上的串联谐振特性相吻合。

实验测得的谐振频率和理论值进行对比后，发现它们之间的误差较小。

这说明我们的实验数据比较准确，并且实验方法是可行的。

实验结论通过本次实验，我们研究了串联谐振现象，并深入了解了谐振电路的频率选择性。

实验结果表明，在串联谐振电路中，当频率等于谐振频率时，电流和电压达到最大值；当频率偏离谐振频率时，电流和电压逐渐减小。

这说明谐振频率是串联谐振电路的特征之一，对于特定的电感和电容组合，其谐振频率是固定的。

一、实验目的1. 理解串联谐振电路的工作原理及谐振现象。

2. 掌握串联谐振电路的频率特性、品质因数等参数的测量方法。

3. 分析电路参数对谐振特性的影响。

4. 熟悉实验仪器的使用。

二、实验原理串联谐振电路由电感（L）、电容（C）和电阻（R）串联组成。

当电路中的角频率ω满足以下条件时，电路发生谐振：ω = 1 / √(LC)此时，电路的阻抗最小，电流达到最大值，且与输入电压同相位。

谐振频率f与电路参数L、C的关系为：f = 1 / (2π√(LC))谐振电路的品质因数Q定义为：Q = ωL / R它反映了电路的选择性，Q值越大，选择性越好。

三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 数字万用表3. 电阻箱4. 电感箱5. 电容箱6. 交流毫伏表7. 谐振电路实验板四、实验步骤1. 按照电路图连接实验板，将电感L、电容C和电阻R接入电路。

2. 使用信号发生器产生正弦波信号，调节信号频率，使电路接近谐振状态。

3. 使用交流毫伏表测量电路中的电压，记录不同频率下的电压值。

4. 使用数字万用表测量电路中的电阻R，记录不同频率下的电阻值。

5. 根据实验数据，绘制电压-频率曲线，分析电路的谐振特性。

6. 计算谐振频率f、品质因数Q和通频带宽度。

五、实验数据与分析1. 谐振频率f的测量通过实验，测得谐振频率f为f0，理论值为f0 = 1 / (2π√(LC))。

2. 品质因数Q的测量通过实验，测得品质因数Q为Q0，理论值为Q0 = ωL / R。

3. 通频带宽度B的测量通过实验，测得通频带宽度B为B0，理论值为B0 = f2 - f1，其中f1和f2分别为谐振曲线下降到峰值一半的频率。

4. 电路参数对谐振特性的影响（1）电阻R对谐振特性的影响当电阻R增大时，品质因数Q减小，通频带宽度B增大，谐振曲线变平缓。

（2）电感L对谐振特性的影响当电感L增大时，谐振频率f减小，品质因数Q增大，通频带宽度B减小，谐振曲线变陡峭。

（3）电容C对谐振特性的影响当电容C增大时，谐振频率f增大，品质因数Q减小，通频带宽度B增大，谐振曲线变平缓。

实验报告一、实验名称串联谐振电路二、实验原理1、电路图如图所示，改变电路参数L,C或电源频率时，都可能使电路发生谐振。

该电路的阻抗是电源角频率的函数：2、谐振曲线电路中的电压与电流随频率变化的特性为频率特性，随频率变化的曲线就是频率曲线。

如下图：图中可以看出：Q值愈大，曲线尖峰值愈陡，其选择性越好，但通频带越窄。

只有当Q>0.707时，Uc和Ul曲线才出现最大值，否则Uc将单调下降趋于0，Ul将单调上升趋于Us。

三、实验方法测量电路谐振频率1、将电路连接如实验原理中的电路图，将电源由函数信号发生器产生，将电阻两端接入示波器中，调节信号源的频率由大到小，观察示波器上的电阻电压的大小，当电阻电压值变为最大值时所对应的频率值则为电路的谐振频率。

2、用Multism仿真连接串联谐振电路，连接在电阻两端的XBP所显示的波特图，观察电阻两端电压增益最大时所对应的频率，则所对应的频率为电路发生谐振是的谐振频率。

四、实验步骤电路板上：连接原理图的电路，给电源接上函数发生器，调节为五伏的方波，频率从0.5kHZ调到14.5kHZ，间隔0.5kHZ，设置29个点，将电阻两端连入示波器，观察示波器上电阻的阻值并记录数据接着将同样电容与电感的两端接入示波器，观察同样频率下对应的电容与电感的电压值，同样记录实验数据将实验数据整理并绘制折线图，观察不同电源角频率电路响应的谐振曲线，对比实验原理中的图并作分析Multism仿真：电路仿真连接如下的图将XFG调节为3.5kHZ，占空比为30%，脉冲幅度为5V的方波电压信号观察XBP输出的波特图：可知：该电路图的谐振频率约为7.197kHZ 将仿真图中的电阻与电容互换位置，显示电容的波特图：可知：在频率小于谐振频率时Uc出现最大值，在频率大于谐振频率后Uc单调下降趋于0将仿真图中的电感与电容位置互换得到电感的波特图：可知：在频率大于谐振频率时U L出现最大值，在频率小于谐振频率后U L单调下降趋于0五、实验数据f/kHZ 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5Ur/v 0.073 0.141 0.212 0.282 0.349 0.419 0.49 0.554 0.61 0.642 U L/v 0.076 0.154 0.227 0.301 0.378 0.451 0.518 0.62 0.68 0.72Uc/v 1.234 1.271 1.332 1.437 1.51 1.514 1.448 1.391 1.337 1.279f/kHZ 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10Ur/v 0.675 0.702 0.708 0.697 0.674 0.635 0.601 0.559 0.519 0.478 U L/v 0.783 0.847 0.912 0.956 1.001 1.066 1.128 1.196 1.256 1.321 Uc/v 1.216 1.137 1.05 0.957 0.863 0.774 0.699 0.63 0.565 0.513f/kHZ 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 Ur/v 0.443 0.409 0.377 0.348 0.322 0.297 0.277 0.258 0.241 U L/v 1.38 1.438 1.488 1.528 1.557 1.549 1.538 1.524 1.51 Uc/v 0.458 0.408 0.363 0.332 0.297 0.267 0.242 0.218 0.2实验数据分析：图中Ur的曲线最高点所对应的f为谐振频率，此时，电容与电感电压并不是最大，谐振频率Fo在7.5左右。

电缆串联谐振试验一、谐振试验的基本原理谐振试验是用来测试电气设备及其绝缘水平的重要手段，可以证明设备在高电压下是否能够正常地避隔介质，以及避隔介质是否具有良好的电压附加能力，同时测量其阻抗和频率特性。

谐振试验的基本原理是，将一组电容器与一组电感器连接构成一个谐振环路，随后将其接入待测设备内部，将一定的对地电压衰减至原始谐振频率，即可确定设备内的阻抗值和其特性。

1、电缆的测试：电缆串联谐振试验，不仅可以测试电缆的接头或接地情况，排查其中的短路故障，还可以测试电缆的衰减值，来判断其是否合格。

2、对地绝缘测试：使用电缆串联谐振器，可以将一定的测试电压通过电缆串联谐振器接入电气设备，并向电气设备内部测量其对地绝缘水平，从而测试接地是否合格。

3、调节器测试：使用电缆串联谐振器，可以用来测试调节器的绝缘阻抗及响应时间，以及对比某几种调节器对谐振系统的影响。

（一）准备工作1、先将谐振器连接到电缆上，谐振器安装完毕后，向该电缆装上三芯接地电缆，接地电缆与谐振器相连接，以把谐振器连接到设备端子或测试装置上；2、将谐振器的额定电流和频率设定为需要的值，额定电流是指电缆系统的故障点到局部谐振器的最大输入电压，即使被测系统的故障点脱离而隔离也不影响电流；频率是指谐振器驱动的频率的可调范围；3、谐振器连接到被测系统后，根据电气系统设计原则调整谐振器参数，调整谐振器输出电流以使电压比最大；（二）谐振试验1、将谐振器与母导线连接并采集数据；2、将母导线与三芯接地电缆连接，并调整谐振器电流以最大化被测系统的谐振电压；3、调整谐振器的频率，随后使用高频探头监测探测不同的频率下的反射电压大小，以评估系统的绝缘能力；（三）结果分析1、比较频率下的反射电压，如果频率远离源信号，反射电压会下降；2、如果出现异常现象，反映了电气系统内部的放电过程，则可能暗示系统内存在接地不良的故障；3、将测试结果与设计值进行对比，与绝缘标准进行对比，即可分析系统的合格情况。

变频串联谐振试验装置原理说明及使用详细说明我们已知，在回路频率f=1/2&pi;&radic;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。

变频串联谐振试验主要应用于：1、6kV-500kV高压交联电缆的交流耐压试验2、发电机的交流耐压试验3、GIS和SF6开关的交流耐压试验4、6kV-500kV变压器的工频耐压试验5、其它电力高压设备如母线，套管，互感器的交流耐压试验。

注意事项：1、励磁变压器接线注意事项：（1）用于10kV电缆的耐压装置，励磁变压器一般接低端；（2）用于10kV和35kV电缆的耐压装置，10kV电缆耐压励磁变压器接低端，35KV 电缆耐压励磁变压器接较；（3）用于10kV、35kV和110kV电缆的耐压装置：10kV、35kV电缆耐压励磁变压器接低端，110kV电缆耐压励磁变压器接。

2、电抗器及电容器分压器接线注意事项：对于短电缆，无论电压高低，一般将至少两节电抗器串联，以确保回路可以谐振。

3、励磁变压器接线注意事项：（1）用于电机的耐压装置，励磁变压器一般接低端；（2）用于电机和电缆的耐压装置，电缆耐压励磁变压器接低端，电机耐压励磁变压器接；（3）通常情况下，用于电机耐压的谐振装置兼容较低电压的电缆。

4、励磁变压器接线注意事项：（1）用于开关、GIS、变压器的耐压装置，励磁变压器的输出电压一般较高；（2）用于开关、GIS的耐压装置，励磁变压器接，变压器耐压励磁变压器接低端；（3）通常情况下，改种型号的谐振装置兼容较较短长度的电缆，励磁变压器接低端。

5、电抗器接线注意事项：（1）用于开关及较低电容量的试品交流耐压试验时，需要将所有电抗器串联在高压回路中，可以确保谐振。

串联谐振电路实验报告一、实验目的1、深入理解串联谐振电路的工作原理和特性。

2、掌握测量串联谐振电路参数的方法。

3、观察串联谐振电路中电压、电流和频率之间的关系。

二、实验原理串联谐振电路由电感 L、电容 C 和电阻 R 串联组成。

当外加交流电源的频率等于电路的谐振频率时，电路发生谐振现象。

此时，电路中的阻抗最小，电流达到最大值，电感和电容两端的电压可能远大于电源电压。

谐振频率可以通过公式＄f_0 ＝＼frac{1}｛2\pi\sqrt{LC}｝＄计算得出。

在谐振状态下，电路的品质因数＄Q ＝＼frac{＼omega_0 L}｛R}＄，它反映了电路的选择性和通频带宽度。

三、实验仪器和设备1、函数信号发生器2、示波器3、电阻箱4、电感箱5、电容箱四、实验步骤1、按照电路图连接好实验电路，注意各元件的极性和连接的准确性。

2、调节函数信号发生器，使其输出一个频率可变的正弦交流信号，并将其连接到串联谐振电路的输入端。

3、逐渐改变信号发生器的输出频率，同时用示波器观察电路中电流和电压的变化。

4、当示波器上显示的电流达到最大值时，记录此时的频率，即为谐振频率＄f_0$ 。

5、测量在谐振频率下电感、电容和电阻两端的电压值。

6、改变电阻的值，重复上述实验步骤，观察品质因数的变化。

五、实验数据记录与处理1、记录不同频率下的电流值和电压值，如下表所示：｜频率（Hz）｜电流（mA）｜电阻电压（V）｜电感电压（V）｜电容电压（V）｜｜｜｜｜｜｜｜500|＿____|＿____|＿____|＿____|｜1000|＿____|＿____|＿____|＿____|｜1500|＿____|＿____|＿____|＿____|｜｜｜｜｜｜2、根据实验数据，绘制电流频率曲线，找出谐振频率点。

3、计算不同电阻值下的品质因数，并分析其变化规律。

六、实验结果分析1、通过实验数据可以看出，在谐振频率处，电流达到最大值，这与理论分析相符。

2、随着电阻的增大，品质因数减小，电路的选择性变差，通频带变宽。

一、实验目的1. 深入理解串联谐振电路的工作原理和特性。

2. 掌握串联谐振电路的谐振频率、品质因数和带宽的测量方法。

3. 分析不同参数对串联谐振电路特性的影响。

二、实验原理串联谐振电路由电阻（R）、电感（L）和电容（C）三个元件串联而成。

当电路中的交流电压频率改变时，电路的阻抗会随之变化。

当电路的感抗（X_L）等于容抗（X_C）时，电路发生谐振，此时电路的阻抗最小，电流达到最大值。

1. 谐振频率（f_r）谐振频率是串联谐振电路的重要参数，它决定了电路的选择性。

谐振频率的计算公式如下：\[ f_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]2. 品质因数（Q）品质因数是衡量电路选择性、损耗和效率的重要指标。

品质因数的计算公式如下：\[ Q = \frac{\omega_0L}{R} \]其中，ω_0是谐振角频率，R是电路中的电阻。

3. 带宽（B）带宽是指谐振曲线两侧电流有效值下降到最大电流的1/√2时对应的频率范围。

带宽的计算公式如下：\[ B = \frac{f_2 - f_1}{2} \]其中，f_1和f_2分别是谐振曲线两侧下降到最大电流的1/√2时对应的频率。

三、实验仪器和器材1. 交流信号发生器2. 示波器3. 电阻箱4. 电感线圈5. 电容箱6. 谐振电路实验板7. 电压表8. 频率计四、实验步骤1. 按照实验板上的电路图连接电路，确保电路连接正确。

2. 将电阻箱的阻值设置为50Ω，调节电感线圈和电容箱的参数，使电路达到谐振状态。

3. 使用交流信号发生器产生正弦波信号，频率从低到高逐渐变化。

4. 使用示波器观察电路中电阻R上的电压波形，并记录不同频率下的电压峰值。

5. 使用频率计测量谐振频率，并与理论计算值进行比较。

6. 改变电阻箱的阻值，重复步骤4和5，分析电阻对谐振电路特性的影响。

7. 改变电感线圈和电容箱的参数，重复步骤4和5，分析电感、电容对谐振电路特性的影响。

五、实验结果与分析1. 通过实验，验证了串联谐振电路的谐振频率、品质因数和带宽的计算公式。

C1L ω=ωfC 21πC1ωLC21πLC1LC实验八 R 、L 、C 串联电路的谐振实验一、实验目的1、研究交流串联电路发生谐振现象的条件。

2、研究交流串联电路发生谐振时电路的特征。

3、研究串联电路参数对谐振特性的影响。

二、实验原理1、R L C 串联电压谐振在具有电阻、 电感和电容元件的电路中，电路两端的电压与电路中的电流一般是不同相的。

如果我们调节电路中电感和电容元件的参数或改变电源的频率就能够使得电路中的电流和电压出现了同相的情况。

电路的这种情况即电路的这种状态称为谐振。

R 、L 、C 串联谐振又称为电压谐振。

在由线性电阻R 、电感L 、电容c 组成的串联电路中，如图8-1所示。

图8-1 R L C 串联电路图当感抗和容抗相等时，电路的电抗等于零即X L = X C ； ； 2πf L=X = ω L － = 0则 ϕ = arc tg = 0即电源电压u 与电路中电流i 同相，由于是在串联电路中出现的谐振故称为串联谐振。

谐振频率用f 0表示为f = f 0 = 谐振时的角频率用ω 0表示为ω = ω 0 =谐振时的周期用T 0表示为T = T 0 = 2 π 串联电路的谐振角频率ω 0频率f 0，周期T 0，完全是由电路本身的有关参数来决定的，它们是电路本身的固有性质，而且每一个R 、L 、C 串联电路，只有一个对应的谐振频f 0和 周期T 0。

因而，对R 、L 、C 串联电路来说只有将外施电压的频率与电路的谐振频率相等时候，电路才会发生谐振。

在实际应用中，往往采用两种方法使电路发生谐振。

一种是当外施()2CL2X X R -+RU UU U电压频率f 固定时，改变电路电感L 或电容C 参数的方法，使电路满足谐振条件。

另一种是当电路电感L 或电容C 参数固定时，可用改变外施电压频率f 的方法，使电路在其谐振频率下达到谐振。

总之，在R 、L 、C 串联电路中，f 、L 、C 三个量，无论改变哪一个量都可以达到谐振条件，使电路发生谐振。

LC串并联谐振回路特性实验--〔转自高频电子线路实验指导书〕2021-01-09 19:34:22| 分类：电子电路|标签：|字号大中小订阅LC串并联谐振回路特性实验一、实验目的1、掌握LC振荡回路的谐振原理。

2、掌握LC串并联谐振回路的谐振特性。

3、掌握LC串并联谐振回路的选频特性。

二、实验内容测景LC串并联谐振回路的电压增益和通频带，判断选择性优劣。

三、实验仪器1、扫频仪一台2、20MHz模拟示波器一台3、数字万用表一块4、调试工具一套四、实验原理〔一〕根本原理在高频电子线路中，用选频网络选出我们所需的频率和滤除不需要的频率成分。

通常，在高频电子线路中应用的选频网络分为两类。

第一类是由电感和电容元件组成的振荡回路〔也称谐振回路〕，它又可以分为单振荡回路以及耦合振荡回路;第二类是各种滤波器，如LC滤波器，石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声外表滤波器等。

本实验主要介绍第一类振荡回路。

1、串联谐振回路信号源与电容和电感串联，就构成串联振荡回路。

电感的感抗值〔wL 〕随信号频率的升高而增大，电容的容抗值〔wC1〕那么随信号频率的升高而减小。

与感抗或容抗的变化规律不同，串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离特定频率时的阻抗将迅速增大，单振荡回路的这种特性为谐振特性，这特定的频率称为谐振频率。

图2-1所示为电感L、电容C和外加电压Vs组成的串联谐振回路。

图中R通常是电感线圈损耗的等效电阻，电容损耗很小，一般可以忽略。

图2-1串联振荡回路保持电路参数R、L、C值不变，改变外加电压Vs的频率，或保持Vs的频率不变，而改变L或C的数值，都能使电路发生谐振〔回路中的电流的幅度达到最大值〕。

在某一特定角频率w0时，假设回路电抗满足如下条件：寸，1A = L —〔2-1〕r 7那么电流〞 R为最大值，回路发生谐振。

上式称为串联谐振回路的谐振条件。

(2-2)回路发生串联谐振的角频率w0和频率f0分别为：将式〔2-2〕代入式〔2-1 〕得-1 1 - 12的L --- = = L J二=p"心打〔2-3〕我们把谐振时的回路感抗值〔或容抗值〕与回路电阻R的比值称为回路的品质因数，以Q表示，简称Q值，那么得假设考虑信号源内阻Rs和负载RL后，串联回路的电路如图2-2所示由于Rs和RL的接入使回路Q值下降，串联回路谐振时的等效品质因数QL为图2-2考虑内阳R和负载玲后的申联振满上升图2J串联振满回捋的於图2-3为串联振荡回路的谐振曲线，由图可见，回路的Q值越高，谐振曲线越锋利，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性就愈好。