串联谐振使用说明
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串联谐振参数计算器安全操作及保养规程前言串联谐振参数计算器是一种常用的电子测试工具,广泛用于调试电路、测试电容和电感等电子元件的参数。
本文本着保障使用人员的安全以及设备的长期运行,结合产品实际情况,制定以下安全操作及保养规程。
安全操作规程一、眼保护使用串联谐振参数计算器时,操作人员应佩戴透明眼镜或护目镜以保护眼睛。
二、避免过度近视为了避免电磁波的损害,使用时应将计算器远离眼睛。
三、防止电击操作人员应确保手部干燥,避免发生意外电击。
若发生意外电击,请及时就医。
四、使用干燥设备计算器应使用于干燥的工作环境,不要使用于潮湿或易受潮的地区,以免导致电路短路和计算器内部进水。
五、断开电源在不使用串联谐振参数计算器时,应断开电源,并将计算器存储在干燥的地方,以免发生电击。
六、避免过度使用为了保护计算器及其部件不被过度使用,应适当控制使用时间,避免长时间使用;如需连续使用,应间隔休息时间以避免部件过度磨损导致设备缩短使用寿命。
保养规程一、定期清洁使用串联谐振参数计算器一段时间后,应定期清洁计算器及其部件。
使用干软布擦拭外壳、屏幕和键盘等重要部件,加强维护。
二、正确存放操作人员应遵循操作规程存放计算器,应妥善保管,放置在干燥的地方,不要放置在过于潮湿的地方以防止设备受损,确保设备身处良好的环境中。
三、定期维护针对计算器的不同型号和不同使用时间,应定期进行维护、检修、保养,检查器具内部的各部件,如发现机件齿轮损坏或校准错误,应及时联系售后维修。
四、常规检查保持计算器的常规检查,并进行记录,以保障设备健康、持续且失效率低。
常规检查内容包括校准仪器、重要元器件的检查,维护维修记录,以及定期检查计算器与外部设备的连接情况。
五、保养注意事项•计算器内部有电气元件,请勿在维护时触碰,以免发生电击事件。
•维护设备时应断开电源,并等待设备彻底停止运转后再进行维护,以免发生误操作。
•禁止将液体或某些含有化学物质的气体从设备内部透过,以免对设备产生破坏。
变频串联谐振试验装置操作步骤及注意事项
一、变频串联谐振试验装置操作步骤
1、变频串联谐振试验装置安装操作
(1)安装电机
将变频串联谐振试验装置安装在固定的电机安装位置上,电机应当与机箱的凸起位置垂直对齐,并将振动测量仪的测试轴安装在机箱的凸起位置上,以获取准确的振动值。
(2)连接电缆
将变频串联谐振试验装置与电机的接线盒进行电缆连接,确保接线正确,并将变频器的输出信号,调节信号,振动测量仪的供电信号,控制信号,连接到接线柜中的对应接口上,确保各种信号的正确连接。
(3)安装启动设备
安装启动设备,确保启动按钮在合适的位置,以便于操作人员可以自行启动和停止装置运行。
(4)安装保护装置
在变频串联谐振试验装置的运行过程中,应安装相应的保护装置,以确保装置在合理的转矩下运行,并防止过载、欠载和短路等情况发生。
2、调试变频串联谐振试验装置
(1)校准变频器
首先,校准变频器,按照变频器的使用说明,按需要进行参数设置,以确保变频器可以正确工作。
(2)校准振动测量仪
校准振动测量仪,以确保振动测量仪可以准确地测量电机的振动特性值。
串联谐振耐压试验装置操作流程1.连接串联谐振耐压试验装置至电源。
Connect the series resonant withstand voltage test equipment to the power supply.2.确保所有接口连接牢固。
Ensure all interfaces are securely connected.3.打开串联谐振耐压试验装置的电源开关。
Turn on the power switch of the series resonant withstand voltage test equipment.4.检查仪器显示屏是否正常工作。
Check if the instrument display is working properly.5.设置串联谐振耐压试验装置的参数。
Set the parameters of the series resonant withstand voltage test equipment.6.校准测试仪器。
Calibrate the testing instrument.7.将被测试物品连接至串联谐振耐压试验装置。
Connect the tested item to the series resonant withstand voltage test equipment.8.确保被测试物品的接线正确。
Ensure the correct wiring of the tested item.9.启动串联谐振耐压试验装置进行测试。
Start the series resonant withstand voltage test equipment for testing.10.监控测试过程中的电压和电流变化。
Monitor the voltage and current changes during the test.11.记录测试过程中的数据。
谐振电路中的并联和串联谐振电路是电路中常见的重要组成部分之一。
它是指在特定频率下,电路中的电感和电容元件形成共振,使得电流和电压振荡幅度达到最大值的现象。
谐振电路可以用来选择特定频率的信号,以及滤除其他频率的噪声。
在谐振电路中,我们常见的两种连接方式是并联和串联。
本文将深入探讨谐振电路中的并联和串联的特点、应用以及其在实际电路中的使用。
首先,我们来讨论并联谐振电路。
在并联谐振电路中,电感和电容元件并联连接。
当电感和电容元件的谐振频率与输入信号频率相等时,电路达到谐振状态。
并联谐振电路具有以下几个重要特点:1. 并联谐振电路的共振频率计算:在并联谐振电路中,共振频率可以通过以下公式计算:f_res = 1 / (2 * π * √(L * C))其中,f_res是共振频率,L是电感的值,C是电容的值。
2. 并联谐振电路的阻抗特性:在谐振频率附近,并联谐振电路的阻抗最小,接近于零。
这意味着在共振频率附近,电流的幅值最大,电压降最小。
因此,并联谐振电路可以用作选择特定频率信号的滤波器。
3. 并联谐振电路的相位特性:在共振频率附近,电流和电压具有相位一致。
即它们的相位差非常小,接近于零度。
这种相位一致的特性在某些应用中非常重要。
接下来,我们转向串联谐振电路。
在串联谐振电路中,电感和电容元件串联连接。
与并联谐振电路相比,串联谐振电路具有一些独特的特点:1. 串联谐振电路的共振频率计算:与并联谐振电路不同,串联谐振电路的共振频率可以通过以下公式计算:f_res = 1 / (2 * π * √(L * C))与并联谐振电路公式相同。
2. 串联谐振电路的阻抗特性:在谐振频率附近,串联谐振电路的阻抗最大,接近于无穷大。
这意味着在共振频率附近,电压的幅值最大,电流降最小。
串联谐振电路可以用作电压放大器。
3. 串联谐振电路的相位特性:在共振频率附近,电流和电压具有相位差90度。
电流超前于电压,并且相位差始终保持90度。
GY系列变频/工频串联谐振装置使用说明书安全要求请阅读下列安全注意事项,以免人身伤害,并防止本产品或与其相连接的任何其它产品受到损坏。
为了避免可能发生的危险,本产品只可在规定的范围内使用。
只有合格的技术人员才可执行维修—防止火灾或人身伤害!使用适当的电源线:只可使用本产品专用、并且符合本产品规格的电源线。
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。
产品接地:本产品除通过电源线接地导线接地外,产品外壳的接地柱必须接地。
为了防止电击,接地导体必须与地面相连。
在与本产品输入或输出终端连接前,应确保本产品已正确接地。
注意所有终端的额定值:为了防止火灾或电击危险,请注意本产品的所有额定值和标记。
在对本产品进行连接之前,请阅读本产品使用说明书,以便进一步了解有关额定值的信息。
请勿在无仪器盖板时操作:如盖板或面板已卸下,请勿操作本产品。
在有可疑的故障时,请勿操作:如怀疑本产品有损坏,请本公司维修人员进行检查,切勿继续操作。
请勿在潮湿环境下操作请勿在易暴环境中操作保持产品表面清洁和干燥目录一、产品概述 (4)二、技术参数 (5)三、设备应用 (6)四、使用介绍 (9)五、操作步骤 (13)六、注意事项 (20)七、常见故障 (20)八、相关资料 (22)调频式串联谐振耐压装置一、产品概述该装置主要针对10kV电缆及其系统的交流耐压试验设计制造。
电抗器采用多只分开设计,既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求,又能满足象10kV电缆这样的低电压的交流耐压试验要求,具有较宽的适用范围,是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。
该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。
1、串联谐振在电力系统中应用的优点:(1)所需电源容量大大减小。
串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
串联谐振的操作步骤变频串联谐振由变频电源、激磁变压器、电抗器、电容分压器和补偿电容器(选配)组成。
被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。
变频串联谐振试验装置是运用串联谐振原理,利用励磁变压器激发串联谐振回路,调节变频控制器的输出频率,使回路电感L和试品C串联谐振,谐振电压即为加到试品上电压。
操作步骤:1、接线:先将变频源主机接上电源,变频源主机的输出接在激励变压器的“输入”端子上,接地端接地。
然后将激励变压器的抽头连接方式改为相应的连接方式,高压尾端口和接地端短接,激励变输出端口通过高压输出用的高压硅胶线接在电抗器的尾端,高压输出端接在电容分压器的高压端,下端用信号线接在变频源分压器信号端口上。
从电抗器或者分压器的高压端接一根线到被试品(线需悬空),这样接线就完成了。
2、试验开始:打开变频源电源开关,仪器进入开机画面,点击“参数设置”进入参数设置界面,按要求设置试验电压与试验时间,其中,过压保护、过流保护、闪络保护是根据试验电压仪器自动设置的,这样参数就设置好了。
在使用时,一定要对它的线路有所检查,因为在长时间没有使用串联谐振之后,很有可能它的线路就会出现一些松散,它的零部件也会出现一些松散,在没有检查的前提下就直接对着设备的电阻电压进行检测时,很有可能会导致整个检测出现问题,根本无法得到非常准确的数据,无法解决自己设备所面临的问题。
因此当在使用串联谐振时一定要考虑到这一方面,能够对它的线路进行检查之后,自然能够保证在整个使用过程中有着更高的检测效果,不会因为某些事情没有考虑到而让自己承受损失。
当然在选择使用串联谐振的时候也需要定期维护,而且在检测过程中不要随便操作,因为串联谐振可以自动输入数据,也可以手动输入数据,如果自己选择了某一种输入方式之后,就不要随便更改它的输入方式,不然也会直接影响到整个数据测量的结果,甚至说会导致整个测量的数据不准确,只会让自己在整个检测的时候受到更多的外在因素影响,根本没有任何的检测效果。
电路中,所接受的电磁信号频率与电路本身的固有频率相同,从而电路产生的振荡电流达到最大,即电学中的共振现象!谐振,E文叫Resonance,就是在电路中,Z=R+j(Xl-Xc),当XL==Xc 了,Z呈现纯电阻性,我们就认为发生了谐振。
串联谐振产生过电压,并联谐振产生大电流。
谐振分串联谐振和并联谐振。
1.串联谐振正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感和电容串联电路上,当正弦频率为某一值时,容抗与感抗相待,电路的阻抗为零,电路电流达无穷大,此电路称为串联谐振;若纯电感L、纯电容C和纯电阻R串连,所加交流电压U(有效值)的圆频率为w。
则电路的复阻抗为:(3.1)复阻抗的模:(3.2)复阻抗的幅角:(3.3)即该电路电流滞后于总电压的位相差。
回路中的电流I(有效值)为:(3.4)上面三式中Z、φ、I均为频率f (或圆频率ω,ω=2πf )的函数。
当时,知φ=0,表明电路中电流I和电压U同位相,整个电路呈现纯电阻性,这就是串联谐振现象。
此时电路总阻抗的模Z=R为最小,如U不随f变化,电流I=U/R则达到极大值。
易知,只要调节f、L、C中的任意一个量,电路都能达到谐振。
2.并联谐振如果正弦电压加在电感和电容并联电路上,当正弦电压频率为某一值时,电路的总导纳为零,电感、电容元件上电压为无穷大,此电路称为并联谐振。
若纯电感L与纯电阻R串连再和纯电容C串连,该电路复阻抗的模为:(3.5)幅角为:(3.6)式中Z、φ均随电源频率f变化。
改变频率f,当ωL-ωC(R L2+ω2L2)=0时,φ=0,表明电路总电压和总电流同位相,电路总阻抗呈现纯电阻性,这就是并联谐振现象。
谐振频率可由谐振条件ωL-ωC(R L2+ω2L2)=0求出:(3.7)2,则上式近似为:一般情况下L/C>>RL(3.8)式中ω0、f0为串联谐振时的圆频率和频率。
可见在满足上述条件下,串并联电路的谐振频率是相同的。
由(3.5)式可知并联谐振时,Z近似为极大值。
附:部分被试品的电容值交联聚乙烯电缆每公里电容量60KV级全绝缘变压器的电容(PF)110KV中性点分级绝缘变压器的电容(PF)220KV级中性点非全级绝缘部分变压器的电容(PF)部分发电机的电容值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变压器的交流耐压试验电压标准发电机定子绕组交流耐压试验标准工作原理及使用中注意事项A 谐振原理串联谐振回路等值回路电路如下:CU:为励磁变压器高压绕组串并联后的输出电压,受变频电源控制可以由0到Umax(Umax为励磁变压器高压绕组串并联后的额定输出电压)连续变化,频率30-300Hz连续变化。
R:为串联谐振回路的等值电阻,包括励磁变压器等效到高压侧的内阻、高压电抗器内阻、试品内阻以及试验电晕损耗等值电阻等。
L:为串联回路的的等值电感,即励磁变压器等效到高压侧的漏电感、谐振电抗器电感之和。
实际试验中,励磁变压器漏电感相对谐振电抗器电感较小,可忽略。
因此粗略计算时,可认为电抗器的电感即为谐振回路的等值电感。
实际试验中电抗器可能有多台串并联,此时的回路电感为多台电抗器串并联后的电感。
电抗器串并联电感计算时,可忽略其内阻,按照纯电感串并联来计算。
C:为串并联谐振回路的负载电容与分压器电容之和。
因分压器的电容很小,粗略计算时可忽略,当负载电容与其可比较不可忽略时,则应参与计算。
通过变频电源提供供电电源,试验电压由励磁变压器经过初步升压后,使高电压加在电抗器L和被试品C X上,通过改变变频电源的输出频率,使回路处于串联谐振状态;保持该频率不变,调节变频电源的输出电压,使试品上的电压达到所需值。
回路的谐振频率取决于被试品的电容C X和电感L,谐振频率f=1/(2π√LC)。
LC电路的幅频特性曲线:试验时在调频界面里寻找谐振点。
找谐振点的方法是:在调频界面里通过升、降频率来看试验电压,如果在某一频率时试验电压最大,而在其他频率时试验电压都小,则此点为谐振点。
有时出现试验电压低于2KV的在某个频率如f1,则该频率不是不是真正的谐振点,一般情况下,只有试验电压大于2KV,这样找出来的才是真正的谐振点(如果负载太大,也可能小于2KV)。
找出谐振点后在调压界面升电压,直到所需值为止。
B 常见试验电缆试验及注意事项随着交联乙烯电缆的广泛应用,长度和容量不断增加,由于这种电缆的试验容量较大,运用传统的试验设备无法满足交接试验和预防性试验容量的要求。
串谐成套试验装置则可以用较小的试验容量很好地满足电缆的交接试验与预防性试验的试验要求。
电缆试验注意:1、待试验电缆已安装到位,达到投运状态要求方能进行试验。
2、被试相芯线接高压源,被试相屏蔽层、非试相芯线及非试相屏蔽层均应接地,确认无误后开始试验。
3、电缆屏蔽层过压保护器短接,对应端电缆金属屏蔽或金属套临时接地。
4、如果电缆头与GIS直接连接,在试验时应使GIS符合运行条件且GIS 内部PT、避雷器断开。
5、如果电缆头安装在杆塔上,电缆的屏蔽层和非试相连接接地,该接地线不可利用杆塔架代替,须采用专配的接地线与变频谐振系统连成回路。
GIS试验原理及注意事项GIS是把断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器等组合在一起并以SF6气体绝缘的电力设备,GIS一般由2-18个间隔组成,试验中每一间隔相当于一个电容器,对GIS进行耐压试验相当于对这个电容进行耐压试验。
试验原理如下:根据IEC517:1990标准规定,GIS交流试验电压为出厂电压的80%,频率范围100-300Hz,下表是各电压等级GIS的参数表:以上试验电压值仅作参考,实际加压按照国标或当地电力行业标准。
GIS试验注意:1、试验时,试验相接高压源,高压引线需采用专用无晕引线,非试验相连同GIS外壳接地。
2、试验必须保证各气室SF6气体在额定压力下,并且充气压4小时后气体含量在合格范围内,GIS处于可运行状态,确认无误后方能试验。
3、试验加压前,确保GIS内的电压互感器拆除(如果GIS厂家同意,电压互感器可以一起加压,但试验谐振频率必须大于100Hz)、CT二次短路,避雷器连接处应断开。
4、试验电压在输出套管加入,套管芯子接高压源,套管金属法兰接系统专用地线。
5、试验时,试验系统各部件之间、试验系统与GIS壳体之间必须采用专用接地线,切不可利用现场接地排代替试验系统与GIS外壳之间的地线连接。
6、注意试验系统与现场电网之间采用一点连接,接地点必须位于分压器与试品之间的连线上。
变压器外施试验原理及注意事项外施试验是考验变压器主绝缘的基本试验,试验频率不低于额定频率的80%。
变压器外施试验注意:1、被试绕组、非试验绕组均短接,非试验绕组短接后接地,原则上,试品不可有电位悬浮。
2、试验时,变频谐振系统与被试变压器外壳之间的连接采用本公司提供的专用地线。
变压器感应耐压试验原理及注意事项变压器感应耐压试验是同时检验变压器的主绝缘和纵绝缘的基本试验。
试验电压一般为额定电压的两倍,为避免铁心饱和,试验频率应为额定频率的两倍以上,一般规定试验频率在100-400Hz之间,经验表明试验频率在150-200Hz 较为合适。
变压器感应耐压试验注意:1、电源电压从低压绕组施加,高压绕组中性点不接地,非试验相绕组短接接地。
2、若变压器具有中压绕组、平衡绕组,注意这些绕组电位不得悬浮。
3、试验补偿电容位于低压侧,分压器位于高压侧。
4、试验时试验系统与被试变压器之间采用本公司提供的专用接地线连接。
发电机工频耐压试验及注意事项根据国家和地方电力部门的规定发电机在制造、安装、检修、运行以及预防性试验中都应进行交流耐压试验,试验电压的波形、频率和工作电压的波形、频率一致。
试验电压一般为0.75(2Un+3000)或1.5Un,频率为工频。
试验时一般配上合适的补偿电容器就能满足发电机的交流耐压要求。
发电机工频耐用压试验注意:1、通过调整补偿电容,将谐振频率控制在50Hz附近。
2、试验时试验系统与被试发电机之间采用本公司提供的专用接地线连接。
C 试验设备组合及参数匹配方法该方法适用于电缆、GIS、高压套管、断路器、隔离开关、绝缘子等试品的耐压试验以及变压器外施试验、发电机工频耐压试验以及PT耐用压试验。
由于电抗器有几节,励磁变压器高压绕组有几组,面对不同的试验电压、不同试验容量的试品,需要对系统进行不同的组合联结。
该方法不适用于变压器感应耐压试验。
电抗器的组合方法面对不同的试品电抗器组合采用反算的方法。
先由试验电压确定电抗器是否串联组合,再由电抗器电感、系统工作频率(20-300Hz)等确定试品容量范围。
(组合方法为近似估算)1)试品试验电压必须保证小于或等于电抗器的额定电压,若单台电抗器不能满足电压要求,可采用两台或两台以上的电抗器串联来满足试验电压。
2)确定试品允许试验频率范围(fmin,fmax),满足20Hz≤fmin≤fmax≤300Hz。
3)依据电抗器电感L(单台或几台串联或串联组合的电感,由步骤1确定)、试品允许频率范围(fmin,fmax),确定试品电容允许范围值(Cmin,Cmax)。
Cmin=1/[(2πfmax)2L] Cmax=1/[(2πfmin)2L]试品与分压器电容量这和应处于(Cmin,Cmax)之间。
若试品电容过大则采用电抗器并联的方式来满足,若试品电容过小则通过对试品进行电容补偿(若配备补偿电容)的方式来满足。
特别注意:并联后电抗器组的电压等级及补偿电容电压等级必须大于或等于试品电压。
因断路器、隔离开关、绝缘子等试品电容较小(相对分压器电容约(1000pF)而言),组合方法计算时可忽略不计。
PT耐压试验时需借助补偿电容将试验谐振频率控制在100Hz以上。
4)电抗器的联接方式必须保流过试品的电流小于或等于电抗器的电流。
电抗器的联接:公式f=1/(2π√LC)其中L为电抗器的等值电感。
电抗器可串、可并联,串、并联时的示意图如下:(以两个电抗器联接为例,其余类推)(示意图)(示意图)等值电感的计算:1、串联时:设每一个电抗器的电感为L’,则两串等值电感为L=2L’×1.1三串时等值电感为L=3L’×1.15四串时等值电感为L=4L’×1.2 其余类推。
1.1、1.15、1.2为互感系数,是经验值。
2、并联时:设每一个电抗器的电感为L’,则两并等值电感为L=L’/2三并时等值电感为L=L’/3四并时等值电感为L=L’/4其余类推。
3、混联时依上述计算。
串联时主要用于提高电压,并联时主要用于增大电流,具体地说,就是由被试品的电压决定电抗器串联的个数,由被试品的电流决定电抗器并联的组数。
若组合后电抗器组同时满足上述四个步骤,则组合确定完毕。
励磁变压器高压绕组的组合方法变压器的联接也分为串联和并联,正常为串联方式使用,当负载电流比较大超过其参数时(需计算),用并联。
一般情况下,当电抗器采用了并联或并联组合方式时也采用并联方式。
D 试验举例:1、电缆:例一、首先了解一下电缆的长度及截面积,然后查表求每公里电缆的电容值。
如截面为240mm²的8.7/15KV电缆700M。
交接试验时应加17.4KV的电压。
查表知电容值为:0.339uF/KM ,故其电容值为C=0.339×0.7=0.2373(uF)。
也可以通过电容表直接测量得出。
设电抗器参数为:20KV/2A/35H。
因加压为17.4KV,故可考虑一只电抗器,Cmin=1/[(2πfmax)2L] Cmax=1/[(2πfmin)2L]fmax=300 fmin=30 代入得 Cmin= 0.008uF Cmax=0.8uF 试品电容介于Cmin与Cmax之间,因此可考虑一只电抗器。
计算一下试品电流:由公式:f=1/(2π√L C) I=U/X C X C=1/(ωc)ω=2πf推导出:I=U√C/L数据代入得:I=1.43A<2A同样用两只电抗器串联或并联也同样可以完成该试验。
数据可以自己算一下。
例二、如截面为300mm²的26/35KV电缆700M。
交接试验时应加52KV的电压。
查表知电容值为:0.19uF/KM 故其电容值为C=0.19×0.7=0.133(uF)。
也可以通过电容表直接测量得出。
设电抗器参数为:20KV/2A/35H因加压为52KV,故需三只电抗器串联L=3L’×1.15=3×35×1.15=120.75(H)Cmin=1/[(2πfmax)2L] Cmax=1/[(2πfmin)2L]fmax=300 fmin=30 代入得 Cmin= 0.0023uF Cmax=0.23uF 试品电容介于Cmin与Cmax之间,因此可行。
计算一下试品电流:由公式:f=1/(2π√LC) I=U/X C X C=1/(ωc )ω=2πf推导出:I=U√C/L数据代入得:I=1.73A<2A故可以用三只电抗器串联即可完成该试验。