变频谐振工作原理（三）：串联谐振时的电压关系

  串联谐振时的电压关系

  谐振时各元件的电压分别为
  即谐振时电感电压和电容电压有效值相等，均为外施电压的 Q 倍，但电感电压超前外施电压 90°，电容电压滞后外施电压 90°，总的电抗电压为 0。在电路 Q 值较高时，电感电压和电容电压的数值都将远大于外施电压的值，所以串联谐振又称电压谐振。常见的试品如变压器、GIS 系统、SF6 断路器、电流互感器、电力电缆、套管等均为容性，系统配备的电抗器为感性，试验时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上产生较高的试验电压。在实际现场应用中试品上的高压电压和低压电压遵循以下公式：

  U 试 = QU 激

  其中：U 试为高压谐振试验电压，Q 为系统串联谐振的品质因数，U 激为激励变压器输出电压。例如：假设系统串联谐振的品质因数 Q 为 30，激励变压器选择16kV 的抽头，激励变压器额定输入电压为 400V，如果激励变压器输

  入电压为 100V 时，高压电压计算步骤如下：

  ①计算激励变压器变比

  激励变压器变比 N=激励变压器所选抽头电压/输入额定电压

  即：N=16kV/400V=16000/400=40

  ②计算激励变压器输出电压

  激励变压器输出电压=激励变压器输入电压*激励变压器变比

  即：U 激=100V*40=4kV

  ③计算高压谐振试验电压

  高压谐振试验电压=激励变压器输出电压*系统品质因数

  即：U 试=4kV*30=120kV