无局放串联谐振装置以小容量电源输出750kV高压的机制

1500kVA/750kV无局放串联谐振试验装置用于现场大容量容性试品的交流耐压试验和局部放电检测。装置利用电抗器电感L与被试品电容C在特定频率下发生串联谐振，以小容量电源输出750kV高电压。

装置由无局放变频电源、无局放励磁变压器、高压谐振电抗器、电容分压器及局部放电检测系统组成。变频电源将三相380V工频电流转换成频率可调的正弦波。励磁变压器升高输出电压，为谐振回路提供初始激励功率。电抗器为储能元件，与被试品电容构成串联谐振回路。

调节变频电源输出频率，使电抗器感抗ωL与被试品容抗1/(ωC)在30Hz至300Hz范围内相等。谐振时回路呈纯电阻性、阻抗最小、电流最大。电抗器和试品两端产生远高于输入电压的谐振电压，电压增益等于品质因数Q。谐振频率由公式f=1/(2π√LC)确定。

电源功率小的原因在于谐振状态下系统所需电源功率仅为试验容量的1/Q。Q值通常不低于30。1500kVA试验容量、Q值取50时，电源输入功率仅约30kVA。系统所需电源容量远小于试品容量。谐振回路本身是滤波电路，输出波形为正弦波，畸变率不大于1.0%。试品击穿时电路自动脱谐，电流迅速下降，不会出现大的短路电流烧伤故障点。

无局放特性通过关键部件设计实现。电抗器、励磁变压器、分压器均采用无局放设计，系统背景局放量极低。无局放变频电源采用高保真线性功放原理。装置可在强电场干扰下保持测量精度与控制保护满足要求。原理不复杂，关键是电抗器组合和频率调节要匹配试品电容。组合对了，几百kVA电源就能输出750kV高压。