Как частотный резонанс обеспечивает точное согласование? 

При высоковольтных испытаниях силового оборудования основная ценность технологии частотного резонанса заключается в её способности эффективно и безопасно генерировать высокие напряжения, необходимые для испытаний, с помощью точного механизма согласования. Этот процесс точного согласования подобен индивидуальной, безопасной и эффективной проверке характеристик изоляции конкретного силового устройства.

Физическая основа согласования: «резонанс» индуктивности и ёмкости

Физический принцип частотного резонансного согласования основан на теории последовательных резонансных цепей. Когда индуктивное (XL = 2πfL) и ёмкостное (XC = 1/2πfC) сопротивления в цепи равны на определённой частоте, то есть XL = XC, цепь резонирует. В этой точке импеданс цепи минимален и равен только сопротивлению цепи, а ток достигает максимума, что приводит к возникновению резонансного напряжения на реакторе и образце, значительно превышающего напряжение источника питания.

Ключевые технологии для достижения точного согласования: автоматическое сканирование частоты и интеллектуальная синхронизация

Современные системы резонансных испытаний достигают точного согласования частоты посредством следующих этапов:

1. Автоматическое определение частоты: система сначала выполняет автоматическое сканирование частоты в заданном широком диапазоне частот (например, 30–300 Гц). В ходе этого процесса микропроцессор отслеживает фазовое соотношение между напряжением и током цепи, а также изменения импеданса в режиме реального времени.

2. Точная синхронизация точки резонанса: когда система обнаруживает, что напряжение и ток находятся в фазе (т.е. импеданс минимален, а ток максимален) в определенной точке частоты, точка резонанса найдена. Благодаря технологии цифровой обработки сигналов DSP система достигает стабильности частоты до 0,01 Гц, обеспечивая точное согласование.

3. Автоматическое стабильное отслеживание: даже при незначительном изменении параметров из-за повышения температуры оборудования во время испытания система автоматически подстраивает частоту и отслеживает точку резонанса в режиме реального времени, обеспечивая стабильное выходное напряжение на протяжении всего испытания.

Основные преимущества точного согласования

• Высокая энергоэффективность: источник питания обеспечивает только активную мощность потерь схемы, снижая требуемую емкость до 1/Q (Q — добротность) от испытательной емкости.

• Безопасность и надежность: чистый синусоидальный выходной сигнал предотвращает повреждение испытуемого образца гармоническими пиками; при пробое испытуемого образца схема автоматически расстраивается, значительно снижая ток короткого замыкания.

• Облегченное оборудование: требования к мощности источника питания значительно снижены, что позволяет уменьшить габариты и вес испытательного оборудования до 1/10–1/30 от обычного оборудования.

Благодаря интеллектуальной и точной технологии согласования частот, система резонансных испытаний обеспечивает безопасность, экономичность и эффективность при тщательной проверке силового оборудования.

Система резонансных испытаний MSXZ(f)-135 кВА/108 кВ: Эта система в первую очередь предназначена для испытаний постоянным напряжением переменного тока кабелей 10 кВ и 35 кВ, главных трансформаторов 35 кВ и выключателей 35 кВ. Благодаря широкому спектру применения, она является идеальным устройством для испытаний постоянным напряжением для отделов высоковольтных испытаний на уровне префектур, городов и уездов, а также для установок, обслуживающих и испытательных подразделений электроснабжения. Система состоит из источника питания переменной частоты, трансформатора возбуждения, реактора, емкостного делителя напряжения и компенсирующего конденсатора. Применимо к следующим испытаниям на выдерживаемое переменное напряжение:
1. Кабель 35 кВ/300 мм², длина 1 км, емкость ≤0,1945 мкФ, частота испытания 30–300 Гц, испытательное напряжение 52 кВ, время испытания 60 мин.
2. Испытание выдерживаемого переменного напряжения главного трансформатора 35 кВ, емкость ≤0,015 мкФ, частота испытания 45–65 Гц, испытательное напряжение 75 кВ, время испытания 1 мин.
3. Кабель 110 кВ/300 мм², длина 3 км, емкость ≤1,1265 мкФ, частота испытания 30–300 Гц, испытательное напряжение 17,4 кВ, время испытания 5 мин.
4. Испытание выдерживаемого переменного напряжения распределительных устройств и трансформаторов 35 кВ, частота испытания 30–300 Гц, испытательное напряжение 100 кВ, время испытания 1 мин
5. Испытание основного трансформатора на выдерживаемое напряжение переменного тока 10 кВ, емкость ≤0,015 мкФ, частота испытания 45–65 Гц, испытательное напряжение 28 кВ, время испытания 1 мин