电抗器的作用及原理

变频串联谐振耐压装置产品简介

变频串联谐振耐压装置是，采用串联谐振的原理，由变频电源控制箱(控制台)、激励变压器、电抗器、电容分压器组成了主设备，在电容分压器上，接入整流硅堆及微安表，即可完成直流耐压试验。变频串联谐振耐压装置广泛用于变压器、GIS系统、SF6开关、CT/PT、绝缘子、母线、电缆、套管等容性设备。

变频串联谐振耐压装置主要功能和特点

1.装置可靠性高。系统采用进口功率元件作为功率变换的核心，电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。

2.自动调谐功能强大。系统自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率。

3.支持多种试验模式。系统支持“自动调谐+手动调压”，“自动调谐+自动调压”，“手动调谐+手动调压”等试验模式，推荐使用“自动调谐+手动调压”模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。

4.系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能。

5.保护功能完善。具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动)，过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。

变频串联谐振耐压装置与其它耐压试验的比较

变频串联谐振耐压装置构成

调频电源——既可改变其输出频率，又可改变其输出电压。

励磁变压器——起耦合信号及电压变换的作用，并按自身变化来提升电压。

电抗器——与被试品串联，构成LC串联谐振电路。

电容分压器——测量被试品上的电压，并作为采样信号反馈给调频电源。

补偿电容器——补偿小电容量被试品、调整被试品频率。

例：110kV变电站GIS设备，35kV变压器、配电设备交流耐压，试验频率为30-300Hz,试验电压184kV。

对110kVGIS设备，谐振电容为2000pf，试验基准频率为145HZ，试验电压为265KV，此时试验参数为：

使用电抗器6节串联,此时电感量为135*6=810H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√810×0.002×10-6)=125Hz。

I=2πfCU试 =2π×125×0.002×10-6×184×103=0.32A

变频串联谐振耐压装置电抗器使用关系表

设备组合被试品对象

电抗器36kVA/36kV 六节

激励变压器输出端选择

110KV变电站GIS等

使用电抗器六串

10kV

总结：110kV变电站GIS设备，35kV变压器、配电设备的选型结果是BPXZ-HT-216kVA/216kV变频串联谐振耐压装置。

变频串联谐振耐压装置不同于一般通用的试验仪器，最大的特点是同一套设备可以用于不同电气设备的交流耐压试验如交联电缆、变压器、GIS、电动机和发电机等，除了给出系列典型常用型号供用户选择外，通常需要根据用户的试品范围和试验要求进行配置方案的设计，满足不同地区、不同用户、不同试品的试验要求。

在电子设备中，我们经常可以看到有许多磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈)，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。

大家都知道，信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，严重干扰电子设备的正常工作，因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下，即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号，而且成本低廉。

电抗器主要用于电力系统中的一种恒流和稳压的电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。

在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流，如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流。

由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

按用途分为 7种：

①限流电抗器。串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。

②并联电抗器。一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。

③通信电抗器。又称阻波器。串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。

④消弧电抗器。又称消弧线圈。接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。

⑤滤波电抗器。用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值;也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。

⑦起动电抗器。与电动机串联，限制其起动电流。

电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器;有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。

在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。

电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器(电感器)和容抗器(电容器)统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。