串联谐振与升压变压器系统的比较

普通工频耐压设备大致可分为两类：一类是普通升压变压器系统；二是串联谐振试验系统。这两种试验系统各有长度，相互补充，用户可根据自己的试验要求进行选择。该系统由调压器、升压变压器、分压器和控制台组成，其电路原理图如图1所示。

变压器是一种常见的电气设备，可用于将一定值的交变电压转换为同频率的另一个值的交变电压。升压变压器是一种用于将低交变电压转换为同频率另一高交变电压的变压器。广泛应用于逆变电源等高频领域。

升压变压器系统的工作原理是：调压器输出可变电压供电升压变压器，电压升至电缆试验所需的电压值。

串联谐振由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试产品的电容器与电抗器形成串联谐振连接模式；分压器并联测量被试产品上的谐振电压，串联谐振电路，提供串联谐振的激励功率。

串联谐振试验系统的工作原理：已知的电路频率f=1/2π√LC当电路产生谐振时，试验产品上的电压为励磁变高压端输出电压Q倍。Q系统质量因素，即电压谐振倍数，一般在几十到一百以上。首先调整变频电源的输出频率，使电路串联谐振，然后在电路谐振条件下调整变频电源的输出电压，使试验电压达到试验值。由于电路的谐振，变频电源的输出电压较小CX试验电压高。串联谐振试验系统的工作原理如下图所示：

由于电缆是电容负载，升压变压器输出到电缆上的工作频率电压会产生容升效应。容升的大小与电缆电容器和升压变压器与电缆电容器的谐振有关，通常容升可能超过20%~30%。因此，有必要在升压变压器的输出端并联一个分压器，以准确测量电缆上的试验电压，防止电缆上的电压过高而损坏电缆的绝缘。该试验系统具有线路简单、操作方便、加压燃烧绝缘缺陷电缆等优点，发现故障点。缺点是系统体积大，输出功率与输入功率相同，耗电量大。斌品击穿时，升压变压器的高压输出直接放电到地面，容易导致地电位升高，设备损坏，威胁人身安全。此外，由于电缆燃烧难以掌握，几层电缆经常被烧毁，给电缆厂造成不必要的损失。

由于电力发展的需要，电缆厂生产的电缆电压水平越来越高，截面积越来越大，长度越来越长。因此，工厂耐压试验设备的容量也越来越大。由于其自身的缺陷，通常的升压变压器试验系统不能满足电缆厂耐压试验的要求。特别是随着两个网络的深入改造，对架空绝缘线和高压交联电缆的需求不断增加，因为串联谐振耐压试验装置适用于电力电缆串联谐振、电力变压器串联谐振、发电机组（水力发电机或火力发电 电机组）、电机串联谐振、开关柜串联谐振、GIS开关等大容量高压电容试验产品的交接和预防试验。大多数电缆厂逐渐接受了更先进、更经济的系列谐振耐压试验系统。