串联谐振设备组合及参数匹配方法

　　一、前言

　　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。串联谐振由于电抗器有几节，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。

　　二、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。

　　三、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）

　　四、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。

　　五、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。

    关键词：串联谐振设备，大电流，PT