[发明专利]工频谐振变压器

说明书

技术领域

本发明属于高电压试验领域，涉及一种为大电容电力设备进行工频耐压试验的工频谐振变压器。

背景技术

高压电力设备在出厂试验以及现场安装完毕进行验收试验时，都要进行工频耐压试验以验证其绝缘是否可靠。由于试验电压很高，对于对地电容较大的电力设备，如电力电容器、电缆、SF6组合电器等其试验电流将很大，从而需要的试验电源容量也很大，这使得采用普通试验变压器不能满足要求，特别是在设备的安装现场进行试验时问题更加突出。

由于进行工频耐压试验时，被试设备相当于一个电容型负荷，理论上可以通过串联或并联一个可调电感元件，通过调节电感值，使电源频率下电感元件的电抗值与被试设备等效电容的容抗值相等，形成一个串联或并联谐振。试验电路发生谐振后，被试设备试验时所需的容性无功功率完全由所串联或并联的电感产生的感性无功功率抵消，此时电源只需提供很小的有功功率，达到用很小的电源容量产生很大的试验容量的目的。这种通过调节电感形成串联或并联谐振的试验装置，习惯上也称为谐振变压器。

谐振变压器的关键技术在于电感感抗的连续可调。

图1是现有技术串联谐振变压器原理图，D为调压器；T1为升压变压器；L为可调电感器。图中，试品C两端的电压为：

式中：Ro——回路总的直流电阻

      ω——电源角频率

当调节电感值L或频率ω使得时，电路进入串联谐振状态，此时试品两端电压为：

Uc=UoRo×1-jωC]]>

由于因此Uc＞＞Uo，所以串联谐振变压器可以用很小的电源电压产生很高的试验电压。

图2是现有技术并联谐振变压器原理图，D为调压器；T1为升压变压器；L为可调电感器。图中，试品两端电压为升压变输出电压。

可调电感器与试品的并联阻抗为：

Zo=(Ro+jωL)×(1-jωC)Ro+j(ωL-1ωC)]]>

当调节电感L或频率ω使时，电路进入并联谐振状态，此时阻抗：

Zo=(Ro+jωL)×(1-jωC)Ro]]>

式中Ro为电抗器的直流电阻，由于ωL＞＞Ro及所以Zo非常大，这样流入升压变的电流就很小。