交流电路负载具有电阻、电感和电容三个元件时,一般情况下,总电压与总电流之间都有一定的相位差。若改变电感、电容的数值或调节电源频率使总电压与总电流同相,则电路的功率因数等于1,这时的电路叫做谐振电路,这种现象就称为谐振。根据电路的不同接法,谐振分为串联谐振和并联谐振。在电子技术中谐振电路得到了广泛应用,但在电力系统中却会带来严重危害,需加以防止。
这个电路,是不可能同时发生并联谐振和串联谐振的;
1)如果有并联谐振,那么 ab 端顶多就是只剩下个纯电阻了,那么和 C1 就构不成串联谐振了;
2)在并联谐振发生时,这个频率下的C1容抗,必然会很小,才能让激励源去维持并联谐振;
那么,在谐振频率向低偏移时,L、C2并联电路就会呈现出感性,这样与C1就会构成串联谐振了;
RLC电路发生串联谐振的条件是:信号源频率=RLC串联固有频率;或者复阻抗虚部=0,即ωL—1/ωC=0 由此推得ω=1/√LC,这就是RLC串联电路固有频率。
特点:谐振时电路呈现纯电阻态;电压与电流同相位;复阻抗模为最小值即为R;电路电流达到最大值;电感与电容上电压有效值相等且相位相反;串联谐振电路品质因数Q=ωL/R=1/RωC;通频带BW=谐振频率ω/Q品质因数。
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压u与电流i的相位相同,电路呈现电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
扩展资料:
在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。
而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
与传统的试验变压器相比,优点在于变频串联谐振试验装置体积小,重量轻,易搬运,操作简单,非常方便现场使用及搬运(体积与重量约为传统试验变压器的1/10~1/30),而且是分件式设计,便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数,大大降低了劳动强度,提高工作效率。
——串联谐振
在电力系统中,串联谐振将产生什么?对电力设备的什么造成很大危害?
串联、并联电路谐振频率与系统电阻无关,当系统谐波源频率天时就会发生串联或并联谐振。若、很小,可以激发二次或三次谐波的高次谐波谐振过电压若、很大,则能激发分频谐波的谐振过电压,这两种谐振过电压都表现为三相对地电压的同时升高,而线电压正常。试验研究表明,基波谐振和高次谐波谐振过电压一般不超过倍额定电压,对于分频谐波谐振,由于受到电压互感器铁芯严重饱和的限制,过电压一般不超过倍额定电压,但励磁电流急剧增加,瞬时可高达额定励磁电流的几十倍以上,引起高压保险丝的频繁熔断。
①串联或并联谐振会产生高于电源数倍的电压,施加在回路中的电容器、互感器、断路器等设备上,引起高压电气设备绝缘损坏。在熔断器未及时熔断的情况下会引起电压互感器喷油、绕组烧毁甚至爆炸。
②谐振引起的过电压,还可以导致氧化锌避雷器的损坏。无间隙氧化锌避雷器的过电压耐受能力有限,如果选用氧化锌避雷器的直流电压偏低,在过电压的作用下连续动作,最终会发生热崩溃而损坏。
③在电压互感器熔断器不能及时熔断的情况下,引起电压互感器二次电压升高,中试控股对二次继电保护设备和计量仪表的绝缘造成损坏或引起继电保护设备的误动。
④基波谐振时,出现虚幻接地现象,易引起值班人员的误判断,表现为两相电压升高,一相电压降低,线电压正常,其现象与单相接地相同。
⑤谐振时电压互感器铁芯的饱和会使变比误差增大,影响计量、测量精度。
⑥谐波谐振引起电网的谐波损耗增大。
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