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高壓試驗設備

當試驗變壓器的額定電壓小于所需試驗電壓，但電流額定量能滿足試品試驗電流的情況下，可用串聯補償的方法來進行試驗。

此時，電路中電流為

I=U/√R2+（XL-XC）2

式中R、XL——分別為電抗器的等效電阻及感抗；

XC——試品容抗

高壓試驗設備 當采用可調式電抗器進行補償時，可調節XL，讓其 值與XC值相等，此時回路發生串聯諧振，電路中的電流I=U/√R2+（XL-XC）2=U/R 試品上的電壓UC與電抗器上的電住UL相等。即

UC =UL=I XL =U/R·XL =QU Q= XL /R

ZSYD(JZ)-5KVA/50KV工頻耐壓試驗裝置(中試控股交直流試驗變壓器及控制箱)

高壓試驗變壓器參數：

容量：5KVA

輸入電壓：AC200V 50Hz

輸入電流：25A

輸出電壓：AC：50KV DC：70KV

輸出電流：AC:100mA DC:100mA

控制箱參數：

容量:5KVA

輸入電壓:AC220V 50Hz

輸入電流:23A

輸出電壓:0～250V

輸出電流:0～25A

式中Q——電抗器的品質因數，一般電抗器的品質因數為10~40。

由式(5 -2)可看出，串聯補償法可在試品上產生數十倍于試驗變壓器輸出電壓的電壓，從而可大大地降低試驗變壓器額定電壓及容量。

高壓試驗設備 串聯諧振的高壓側額定電壓應不小于被試品的高試驗電壓，額定電流應不小于被試品的電容電流。被試品的電容電流和串聯諧振所需容量計算公式為

I=2πfCxU×10-6

SN≥UI=2πfCxU2×10-9

式中I—被試品的電容電流，A

Cx—被試品的電容器，μF

F—電源頻率，Hz

SN—串聯諧振所需的額定容量，kVA

當采用串聯補償時，雖然試驗變壓器輸出電壓較低，但對電抗器卻要求有與試品相同的耐壓水平。另一方面，串聯補償時，當回路達到XL = XC，并且回路電阻很小時，則可能在試品上出現危險的過電壓。因此，采用串聯補償應注意避免產生諧振，并且所用補償電抗器好用空心繞組的，因為有鐵芯的電抗器易造成非線性諧振。

當試品電壓較高時，也可采用多十分離電抗器疊加形成補償電抗，當采用補償電抗器進行補償時，補償電抗的調節可通過多臺小電抗的串聯、井聯爰改變分接頭位置來實現。

由于補償電抗xL不能連續調節．一般很難調到諧振點，通常(XL—Xf)2遠大于R2，此時可忽略電抗器的等效電阻。回路電流可近似為

I=U/√R2+（XL-XC）2 ≈U/| XL-XC |

一般情況下，調節使I=| XL-XC |≤1/5 XC是比較容易的，此時電容器上的電壓

Uc=I XC≥U/（1/5 XC）×XC大于等于5U

由此可以看出，用積木式補償電抗器進行串聯補償，試品上可較容易得到5借以上電源電壓，從而減小5倍以上的試驗容量。

試驗電流的選擇：中試控股輕型試驗變壓器的額定電流，應能滿足流過被試品的電容電流和泄漏電流的要求，一般按試驗時所加的電壓和被試品的電容量來計算所需的試驗電流。

其公式為：

ＩC＝ωCｘＵｓ

式中： ＩC—試驗時被試品的電容電流（mA）；

ω—電源角頻率（2πｆ）；

Cｘ—被試品的電容量（μF）；

Uｓ—試驗電壓（kV）。

Cｘ可用交流電橋或電容電橋測出，也可在被試品上施加工頻低壓，根據測得的電壓和電流（感性和電阻的影響不計）來估算，也可在附表中查出估算值，公式為：

Cｘ≈I／（ωU）（微法）

式中： Ｉ—測量電流（mA）；

U—外加電壓（kV）。

中試控股串聯諧振作耐壓試驗有兩個優點：①若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失；②

擊穿后電流下降．不致造成被試品擊穿點擴大。

現以250MW水輪發電機的串聯諧振交流耐壓試驗為例，說明串聯諧振試驗的情況。