线性串联谐振过电压原因
线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。线性串联谐振过电压谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。
线性谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd～Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
在电力系统中或者说在电力供电电网上,过电压现象十分普遍。如果没有防范措施,随时都可能发生,也随时都可以发现。引起电网过电压的原因很多。主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压;其中谐振过电压在正常运行操作中出现的频率较大,其危害性也较大。推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗，并且基于Multisim仿真软件创建RLC 串联谐振电路，利用其虚拟仪表和仿真分析，分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析的一致性，
为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。串联谐振变压器优点限制谐振过电压的主要措施有:(1)提高开关动作的同期性由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。(2)在并联高压电抗器中性点加装小电
抗用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。(3)破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。
对于我们现在不接地系统来说，主要是投入消弧线圈和改变运行参数，一般投入消弧线圈都能消除谐振，对于发生基波和高频谐振，只要消谐器可靠动作，也能消除谐振，但对于分频谐振具有零序性质，一般消谐器无法消除谐振，投切三相对称负荷不起作用，对于未装设消弧线圈，：
有运行电容器时，切除运行电容器;没有运行电容器时，投入一组电容器;以上措施无法消谐时，切除该母线所有电容器，向调度申请切除部分馈线，最好是先切长线路。分频谐振的处理：切除该母线所有电容器;谐振仍无法消除时，向调度申请切除该母线上的线路，直至谐振消除;若所有线路全部切除后仍无法消谐，向调度申请切除变低开关，将母线停电;恢复母线及线路送电。
第2节串、并联电路中电压的规律 一、选择题 1．(13广州）．如图所示，灯泡 L1 比 L2亮，电压表 V2 示数为 6V，下列说法正确的是A A．V1 示数为 6V B．V1 示数大于6V C．V2示数小于6V D．V 2示数大于6V 2．(13南宁）如图所示，在探究串联电路的特点时,闭合开关，用电流表分别测出A、B、C 三处的电流 I A、I B、Ic，用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压U AB、U BC、U AC。下列说法正确的是D 3．（13沈阳）如图所示,当开关S闭合后，下列说法正确的是BD A．灯L1与灯L2是串联，且灯L1被短路 B．电压表可测出灯L1两端的电压 C．电流表A1测的是灯L1的电流 D．电流表A2测的是灯L2的电流 4．（13济南）如图所示的电路中，甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表．闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光．则B A．甲的电流表，乙、丙是电压表 B．甲的电压表，乙、丙是电流表 C．乙的电流表，甲、丙是电压表 D．乙的电压表，甲、丙是电流表 5．（13湘西州）在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为A A． 1。5V B． 3.8V C． 2。3V D． 6.1V 6．（13黑龙江）如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和 V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据,通过此实验探究可以验 证的结论是B A．在串联电路中，电流处处相等 B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和 C．在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和 D．电压一定时,电流与电阻成反比 7．（13东营）某同学在探究串联电路电流规律的实验中，按下图接好电路，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表示数为零．他用电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压，发现电流表、灯L1两端电压均为零，灯L2两端电压不为零．电路的故障可能是C A．电流表断路B．灯L1断路
《电子设计与制作》 课 程 设 计 报 告
目录 一：题目………………………………………………………..二：原理………………………………………………………….三：电路图……………………………………………………….四：实验内容…………………………………………………….五：实验分析……………………………………………………六：心得体会…………………………………………………….
一、题目：串联谐振电路分析 二、原理 1．串联谐振的定义和条件 在电阻、电感、电容串联电路中，当电路端电 压和电流同相时，电路呈电阻性，电路的这种状态叫做串联谐振。 可以先做一个简单的实验，如图所示，将：三个元件R 、L 和C 与一个小灯泡串联，接在频率可调的正弦交流电源上，并保持电源电压不变。 实验时，将电源频率逐渐由小调大，发现小灯泡也慢慢由 暗变亮。当达到某一频率时，小灯泡最亮，当频率继续增加时， 又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗。小灯泡亮度随频率改变而变 化，意味着电路中的电流随频率而变化。怎么解释这个现象呢? 在电路两端加上正弦电压U ，根据欧姆定律有 || U I Z = 式中 2 2 2 2 1 ||()()L C Z R X X R L C ωω= +-= +- L ω和 1 C ω部是频率的函数。但当频率较低时，容抗大而感抗小， 阻抗|Z|较大，电流较小；当频率较高时，感抗大而容抗小，阻抗|Z|也较大，电流也较小。在这两个频率之间，总会有某一频率，在这个
频率时，容抗与感抗恰好相等。这时阻抗最小且为纯电阻，所以，电流最大，且与端电压同相，这就发生了串联谐振。 根据上述分析，串联谐振的条件为 L C X X = 即 001 L C ωω= 或 01LC ω= 01 2f LC π= 0f 称为谐振频率。可见，当电路的参数 L 和C 一定时，谐振频率 也就确定了。如果电源的频率一定，可以通过调节L 或C 的参数大小来实现谐振。 2、串联谐振的特点 （1）因为串联谐振时，L C X X =，故谐振时电路阻抗为 0||Z R = （2）串联谐振时，阻抗最小，在电压U 一定时，电流最大，其值 为 00|| U U I Z R = = 由于电路呈纯电阻，故电流与电源电压同相，0? = （3）电阻两端电压等于总电压。电感和电容的电压相等，其大小
电压及串并联电路中的电压规律 知识梳理： 一、电压： 1、电压的作用：电源是提供电压的装置，电压是电路中形成电流的原因。 注：电流的形成有两个条件：①闭合电路；②有电压。 2、电压的单位：国际单位是伏特，简称伏（V）。常用单位有千伏（kV）、毫伏（mV） 1kV＝1000V 1V＝1000mV 3、常见电压数值：一节干电池的电压为1.5V；一节铅蓄电池的电压为2V；对人体的安全电压是不高于36V；家庭电路的电压是220V。 二、电压表： 1、电压表的图形符号： 2、电压表的使用规则：①电压表与被测用电器并联；②必须使电流 从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出；③被测电压不能超过电 压表的量程。 3、电压表的读数：常用电压表有两个量程，读数时先确定电压表的 量程与分度值，再读数。 三、串并联电路中电压的规律 1、串联电路电压特点：串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋U n 2、并联电路电压特点：在并联电路中，电源两端电压等于各支路用电器两端电压，即U＝U1＝U2＝…＝U n 注：对串并联电路中电压特点的解释： 1、串联电路： ①串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和 ②串联电路里各用电器两端的电压不一定相等，但电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，因为每一用电器两端电压都是电源电压的一部分。 2、并联电路： 并联电路中，各支路两端的电压都相等，因为对于并联电路，各支路的两端分别接入电路中相同的两点之间，所以电压必然相等。 四、电压表和电流表的异同： 仪表元件 符号 使用规则学生电表 读数接法接线柱量程 能否直 接连电 源两极 量程 分度 值 电流表串联 电流 “＋”入 “－”出 被测电流不能 超过表的量程， 先要试触 不能 0.6A 0.02A 先看量程 再读数 3A 0.1A 电压表并联 电流 “＋”入 被测电压不能 超过表的量程， 能3V 0.1V 先看量程 再读数
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，电路呈现纯电阻性，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。 串联谐振的三大应用 高压大电容量设备进行交流耐压试验时,试验变压器容量要求非常大,试验设备笨重,而 应用串联谐振原理可以利用电压及容量小得多的设备产生所需的试验电压,满足试验要求。下面三新电力给大家介绍一下串联谐振试验装置在各个领域的应用。 1.在电缆试验中的应用 城乡电网中电缆的大量使用,其故障时有发生。为保证交联电缆的安全运行,国家电网公司对电缆交接和预防性试验做出了新的规定,用交流耐压试验替代原来的直流耐压试验,以 避免直流试验的累积效应对电缆造成损伤。
国际大电网会议(CIGRE)21.09工作组的建议导则提出高压挤包绝缘电缆的现场试验采用DAXZ串联谐振试验系统,频率范围为30～300Hz。并在1997年发表的题为“高压橡塑电缆系统敷设后的试验”的总结报告中明确指出以下3条。 ①由于直流电场强度按电阻率分布,而电阻率受温度等影响较大,同时耐压试验过程中,终端头的外部闪络引起的行波可能造成绝缘损坏。 ②直流耐压试验在很高电压下,难以检出相间的绝缘缺陷。 ③直流电压本身容易在电缆内部集起空间电荷,引起电缆附件沿绝缘闪络,因波过程还会产生过电压,这些现象迭加在一起,使局部电场增强,容易形成绝缘弱点,在试验过程中可能导致绝缘击穿,并可能在运行中引起事故。 很多电缆在交接试验中按GB50150-2006标准进行直流耐压试验顺利进行,但投运不久就发生绝缘击穿事故,正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生。交流耐压试验因其电场分布符合运行实际情况,故对电缆的试验最为有效。 通常交流电力电缆的电容量较大,试验电流也很大,调感式设备的体积将非常巨大并且电感调节也很困难,而调频式装置则灵活性更强,更易于实现。因此,电缆现场交流耐压试验多利用变频谐振试验设备。三新可根据客户需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV 电压等级的串联谐振试验装置。 2.在GIS设备中的应用 气体绝缘开关设备在工厂整体组装完成以后或分单元进行调整试验,试验合格后以分单元运输的方式运往现场安装。运输过程中的振动、撞击等可能导致GIS元件或组装件内坚固件松动或移位;安装过程中,在联结、密封等工艺处理方面可能失误,导致电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷;安装现场可能从空气中进入悬浮尘埃。导电微粒杂质等,这些在安装现场通过常规试验将难以检查出来,对GIS的安全运行将是极大的威胁。 由于试验设备和条件所限,早期的GIS产品多数未进行严格的现场耐压试验。事故统计表明没有进行现场耐压试验的GIS大都发生了事故。因此,GIS必须进行现场耐压试验。 GIS的现场耐压主要包括交流电压、振荡操作冲击电压和振荡雷电冲击电压等3种试验方法。其中交流耐压试验是GIS现场耐压试验最常见的方法,它能够有效地检查异常的电场结构(如电极损坏)。 目前,由于试验设备和条件所限,现场一般只做交流耐压试验。IEC517和GB7674认定对SF6气体绝缘试验电压频率在10～300Hz范围内与工频电压试验基本等效。国内外大多采用调频式串联谐振耐压试验装置进行GIS现场交流耐压试验。
电压和串并联电路电压的规律 一、概念知识的理解 1、一节干电池的电压U= V 一节蓄电池的电压U= V 家庭照明电路的电压U= V 对人体安全的电压应不高于U= V 2、电路中有了电源，就可以使（） A、电路接通 B、电路两端产生电压 C、电路中产生自由电荷 D、电路中形成电流 3、下列说法正确的是（） A、只要电路中有自由电荷，就有持续的电流 B、电路中有电源，就一定有电流 C、闭合电路中，必须有电源，才有持续的电流 D、利用带电体做电源，可得到持续的电流 4、（多选）关于“电压是电路中产生电流的原因”的理解，下列说法正确的是（） A、电路中有电压就一定有电流 B、电路中有电流就一定有电压 C、电流和电压总是同时存在的 D、电压是形成电流的条件之一 5、下面关于电压的说法不正确的是（） A、电压是电路中产生电流的原因 B、不同的电源两端产生的电压一般不相同 C、电源正极有多余的正电荷，负极有多余的负电荷，在正负极之间就产生 了电压
D、电路中只要有提供电压的电源，就一定有电流 6、关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是（） A、使用前都应检查指针是否指零 B、若有两个量程，一般都是先用大量程“试触” C、两表都不能够将两接线柱直接接到电源的两极上 D、接入电路时，都应该使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 7、下列关于串联和并联电路中电压规律的说法正确的是（） A、串联电路中的电压各处是相等 B、并联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和 C、并联电路中各支路两端的电压都相等 D、通过两只灯泡的电流相等，则两灯一定是串联 8、电流表的电阻非常，我们可以看成是，所以必须和用电器 连接，否则就会造成，电压表的电阻非常，我们可以看成是，所以必须和用电器连接，否则就会造成。 9、自来水管两端水压不同，形成水流，电路两端有电压，形成电流，同理，比 较水压形成水流得到电压形成电流，这种研究物理问题的方法叫（） A、类比法 B、比较法 C、转换法 D、等效法 二、电压表的应用看图题 1、在图3所示的电路中，闭合开关S，能用电压表测量L1两端电压的正确电 路是（） 2、如图所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡L1、L2
串联谐振电路和并联谐振电路的特性 一..并;联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频 电路. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈. 所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移.(即相位失真) 二.串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波 器. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈感性,相当于一个电感线圈. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容. 并联谐振与串联谐振 2010-03-03 15:49:30| 分类：电子电路| 标签：|字号大中小订阅 1、对于理想的L、C元件，串联谐振发生时，L、C元件上的电压大小相等、方向相反，总电压等于0（谐振阻抗为零）。而并联谐振发生时，L、C元件中的电流大小相等、方向相反，总电流等于0（谐振阻抗为 无穷大）。故有如题的称呼。 2、无论是串联还是并联谐振，在谐振发生时，L、C之间都实现了完全的能量交换。即释放的磁能完全转 换成电场能储存进电容；而在另一时刻电容放电，又转换成磁能由电感储存。 3、在串联谐振电路中，由于串联——L、C流过同一个电流，因此能量的交换以电压极性的变化进行；在 并联电路中，L、C两端是同一个电压，故能量的转换表现为两个元件电流相位相反。 4、谐振时电感和电容还是两个元件，否则不能进行能量交换；但从等效阻抗的角度，是变成了一个元件： 数值为零或无穷大的电阻。 5、串联谐振是电流谐振，一般起电流放大作用。如老式收音机通过串联谐振将微弱电流信号放大。并联谐 振是起电压放大作作。
串联谐振在工作中的几个特点 串联谐振顾名思义就是在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象，叫做串联谐振。串联谐振的特点是指电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。 串联谐振在工作中的五大特点是什么? 特点一：电稳定性、可靠性高。系统采用进口功率元件作为功率变换的核心，电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。 特点二：自动调谐功能强大。系统自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率
特点三：支持多种试验模式。系统支持"自动调谐+手动调压"，"自动调谐+自动调压"，"手动调谐+手动调压"等试验模式，推荐使用"自动调谐+手动调压"模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。 特点四：系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能 特点五：保护功能完善。具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动)，过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。 电气装置试验安全措施 电气设备的预防性试验是判断设备能否继续投入运行，预防设备损坏及保证安全运行的重要措施。凡电气的设备，应根据本规程的要求进行预防性试验。本文主要介绍电气装置试验安全措施。 1)电气试验人员应充分了解被试验设备及所用仪器的性能。试验前应对设备及接线进行检查，电流互感器二次回路严防开路，电压互感器二次回路严防短路。 2)高压试验设备的外壳必须可靠接地，未接地前不得进行试验。 3)在现场进行高压试验时，工作区域应设临时遮拦，挂警告牌，并设专人警戒，禁止有人接近被试物体。 4)高压试验设备的操作人员应戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘台上。高压试验时，应有监护人监视操作，无监护人员时，不得进行操作。
串、并联电路中电压的规律 【核心素养】 通过实验探究电压表的使用方法，培养学生科学的探究能力、严谨的物理思想与交流合作的素养。 【教学目标】 1．学会正确将电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图。 2．学会正确使用电压表测量串、并联电路的电压。 3．会分析实验数据，归纳总结出串、并联电路各自电压的规律。 【教学重难点】 重点：探究串联、并联电路中电压的规律。 难点：学生自主设计实验、如何观察，如何分析，得出结论。 【教学准备】或【实验准备】 教师用：多媒体课件、2.5V的小灯泡2只、3.8V的小灯泡1只，开关1只、电源、导线若干、电压表。 学生用：2.5V的小灯泡2只、3.8V的小灯泡1只、开关1只、电源、导线若干、电池三节。 【教学过程】
一、创设 情景，引 入新课 【播放视频】 播放家庭电路中的电灯、电视、冰箱等用电 器和节日里的小彩灯的视频。 提问：它们的连接方式有什么不同？ 【展示】 提问：同样接在家庭电路中，为什么电灯、 电视并联而小彩灯串联呢？ 要想了解其中的原因，我们就需要来研究串、 并联电路中电压的规律。 （设计意图：从生活到物理，激发学生的探 究欲望。） 观察、回答：电灯、 电视、冰箱等用电器 是并联的，小彩灯是 串联的。 学生思考。 二、合作 探究，建 构知识 （一）探 究串联 【观察与思考】 1.在只有一个灯泡的电路中，灯泡两端的电 压与电源两端电压有什么关系？ 2.不同规格的两灯泡串联。闭合开关，两灯 学生观察、回答：相 等。
电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系都能发光吗？发光亮度一样吗？ 【提出问题】那么，两个或两个以上用电器 组成的串联电路中，各用电器两端的电压与 电源两端电压有什么关系？ 【类比水压】 【设计实验】 （优教提示：请打开素材“探究实验：串联电 路中电压的规律”） 为了证明自己的观点，如何设计实验方案？ （①你认为这个实验如何进行？②你能设计 这个实验的电路图吗？请把你设计的电路图 画下来。③如如何设计实验表格？） 让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中 观察比较。 猜想或假设: （仿照水 压） 猜想1：串联电路中 的总电压等于各用电 器两端的电压之和。 猜想2：串联电路中 的总电压与各用电器 两端的电压相等。 学生小组合作交流 讨论设计方案。 各小组展示方案，相 互补充，进行修正。
https://www.doczj.com/doc/d55482171.html, 串联谐振试验常见问题及解决方法近年来，采用变频串联谐振原理进行交流耐压试验，是变电站高压设备绝缘检验最常 见的试验方法，这种试验装置（代表型号HZXZ 变频串联谐振耐压装置）得到广泛的应用。 本文希望通过总结串联谐振试验过程中遇到的常见问题，从而分析原因、得到常见问题的解 决方法。 串联谐振试验常见的问题有哪些呢？ 1、变频源主机找不到谐振点。 2、变频源主机复位。 3、装置Q值偏低，即电压升不上去，或升不高。 4、供电电源跳闸。 串联谐振试验装置的构成及特点 HZXZ型串联谐振装置是运用串联谐振原理，使回路产生谐振电压加到试品上，串联 谐振装置目前分为变频式和调感式两大类。 HZXZ型串联谐振装置主要由变频源（变频式）、高压电抗器、可调式电抗器（调感 式）、电容分压器、激励变压器等几部分组成。广泛用于电力电缆、电力变压器、水力发电 机、GIS等大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验！ HZXZ型串联谐振装置具有需求电源容量小、设备重量体积小、改善输出波形、防止 短路电流烧伤、不会出现恢复过电压等优点。完全满足GB50150-2006以及 DL/T849.6-2004标准中各项指标的要求。
https://www.doczj.com/doc/d55482171.html, 图1、HZXZ串联谐振成套试验装置 工作中常见的解决方法 1．变频源主机找不到谐振点。 原因： 1）系统谐振点在主机的输出频率范围之外； 2）系统接线错误； 3）系统未可靠接地； 4）高压采样反馈信号开路或连接不可靠； 5）试品有故障。 排除方法： 1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；
https://www.doczj.com/doc/d55482171.html, 2）检查励磁变压器的高低压线圈的通断； 3）检查每一只电抗器的通断； 4）检查分压器的信号线的通断； 5）检查分压器的高低压电容臂的通断； 6）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断； 2．主机复位 原因：主机供电电源波动；外界强磁场干扰；主机未可靠接地； 3．装置Q值偏低，即电压升不上去，或升不高。 现象： 1）调谐曲线是一条曲线，有较低的尖峰； 2）试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压； 原因： 1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点； 2）试品损耗较高，系统Q值太低； 3）励磁变压器高压输出电压较低； 4）高压连接线过长或没有采用高压放晕线。 图2、HAXZ型串联谐振木森电气研发生产制造中心 排除方法： 1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；
RLC 串联谐振电路 一、知识要求： 理解RLC 串联电路谐振的含义；理解谐振的条件、谐振角频率、频率；理解谐振电路的特点，会画矢量图。 二、知识提要： 在RLC 串联电路中，当总电压与总电流同相位时，电路呈阻性的状态称为串联谐振。 （1）、串联谐振的条件：C L C L X X U U ==即 （2）、谐振角频率与频率：由LC f LC ：C L πωωω21 1 10= == 谐振频率得 （3）、谐振时的相量图： （4）、串联谐振电路的特点： ①.电路阻抗最小：Z=R ②、电路中电流电大：I 0=U/R ③、总电压与总电流同相位，电路呈阻性 ④、电阻两端电压等于总电压，电感与电容两端电压相等，相位相反，且为总电压的Q 倍，。即：U L =U C =I 0X L =I 0X C = L X R U =U R X L =QU 式中：Q 叫做电路的品质因数，其值为： CR f R L f R X R X Q C L 0021 2ππ= === ＞＞1(由于一般串联谐振电路中的R 很小，所以Q 值总大于1，其数值约为几十，有的可达几百。所以串联谐振时，电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压，又因为U L =U C ，所以串联谐振又叫电压谐振。) （5）、串联谐振电路的应用： 适用于信号源内阻较低的交流电路。常被用来做选频电路。 三、例题解析： 1、在RLC 串联回路中，电源电压为5mV ，试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。 解：RLC 串联回路的谐振频率为 Uc ?
LC f π210= 谐振回路的品质因数为 R L f Q 02π= 谐振时元件L 和C 上的电压为 mV 5mV 5C L C L R Q U U = == 2、 在RLC 串联电路中，已知L ＝100mH ，R ＝3.4Ω，电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振，求电容C 的电容量和回路的品质因数。 解：电容C 的电容量为 F 58.14 .6310141 )2(12 0μπ≈== L f C 回路的品质因数为 744 .31 .040028.620≈??== R L f Q π 3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振，求电路的谐振频率，若要收听频率为640KHz 的电台广播，电容C 应为多大。（设L 不变） 解：LC f π210= = 12 6 10 101026014.321 --X X X X X ≈KHZ 6 23210260)1064014.32(1 )2(1-= = X X X X X L f C π≈238PF 四、练习题： （一）、填空题 1、串联正弦交流电路发生谐振的条件是 ，谐振时的谐振频率品质因数Q= ，串联谐振又称为 。 2、在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗 ；此时电路中的阻抗最 ，电流最 ，总阻抗Z= 。 3、在一RLC 串联正弦交流电路中，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V ，用电流表测得电流为10A ，此电路中R= ，P= ，Q= ，S= 。 4、在含有L 、C 的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为 。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗 ，电压一定时电流 ，且在电感和电容两端将出现 。 5、谐振发生时，电路中的角频率=0ω ，=0f 。 （二）、判断题
串联谐振和并联谐振区别1 1.从负载谐振方式划分，可以为并联逆变器和串联逆变器两大类型，下面列出串联逆变器和并联逆变器的主要技术特 点及其比较： 串联逆变器和并联逆变器的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R和C串联，后者是L、R和C并联。 （1）串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。因此，经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难。 并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。 串联谐振和并联谐振区别2 （2）串联逆变器的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压一φ角。 并联逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压一φ角。这就是说，两者都是工作在容性负载状态。 （3）串联逆变器是恒压源供电，为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证先关断，后开通。即应有一段时间(t )使所有晶闸管（其它电力电子器件）都处于关断状态。此时的杂散电感，即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势，可能使器件损坏，因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。此外，在晶闸管关断期间，为确保负载电流连续，使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响，必须在晶闸管两端反并联快速二极管。并联逆变器是恒流源供电，为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势，电流必须连续。也就是说，必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时，是先开通后关断，也即在换流期间(tγ)内所有晶闸管都处于导通状态。这时，虽然逆变桥臂直通，由于Ld足够大，也不会造成直流电源短路，但换流时间长，会使系统效率降低，因而需缩短tγ，即减小Lk值。 串联谐振和并联谐振区别3 （4）串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率，即应确保有合适的t 时间，否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。 并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率，以确保有合适的反压时间t ，否则会导致晶闸管间换流失败；但若高得太多，则在换流时晶闸管承受的反向电压会太高，这是不允许的。 （5）串联逆变器的功率调节方式有二：改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率，即改变负载功率因数cosφ。并联逆变器的功率调节方式，一般只能是改变直流电源电压Ud。改变cosφ虽然也能使逆变输出电压升高和功率增大，但所允许调节范围小。 （6）串联逆变器在换流时，晶闸管是自然关断的，关断前其电流已逐渐减小到零，因而关断时间短，损耗小。在换流时，关断的晶闸管受反压的时间(t +tγ)较长。 串联谐振和并联谐振区别4
串联和并联电路的谐振 1、谐振 正弦稳态电路中，电流与电压一般相位不同，若电压超前电流，电路呈感性，若电流超前电压，电路呈容性。一定条件下，如电路参数配合适当，或频率选择合适，也可以使电压与电流同相位，称电路发生谐振。此时电路的输入阻抗中，，电路表现为电阻性，阻抗角。这时的频率称为谐振频率，用表示。 处在谐振状态的电路称为谐振电路 2、RLC串联谐振电路 输入阻抗
谐振条件 谐振角频率 串联谐振电路的电路参量 串联谐振电路的谐振特点： 1）电压与电流同相位，，电路输入阻抗具有最小值，则等效一条短路线。 2）当输入电压一定时，此时电流最大, 3）电感电压与电容电压大小相等，相位相反。
串联谐振亦称电压谐振。<?xml:namespace prefix = o /> RLC并联电路与RLC串联电路是对偶电路，利用对偶关系，可以很方便得到RLC谐振并联谐振电路的特点。 3、并联谐振 如图1所示并联谐振电路，输入导纳 图1
4、串、并联谐振电路的频率特性 正弦电流电路中电流、电压、阻抗、导纳等物理量随频率变化的特性称为频率特性。这些量的模和辐角与频率的关系又分别称为幅频特性和相频特性。 为了通用性和分析比较不同的电路频率特性问题的方便，一般采用归一化处理，得到归一化幅频特性等。如RLC串联电路中电流 式中为谐振电路中的电流。图19-2给出不同Q值电路的幅频特性曲线，亦称通用谐曲线。可见，回路Q值越高，曲线在谐
振点附近形状越尖锐，稍微偏离谐振频率，电流就急剧下降，说明电路读非谐振频率具有较强烈的抑制能力，这时选择性能好。我们用通频带来说明信号衰减不低于规定值的条件下，电路允许信号通过的频 率范围。当的值不小于时，所对应的频率区间 由此可见，谐振电路的通频带与Q值成反比。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电网谐振过电压的限制方 法(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6145-39 电网谐振过电压的限制方法(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电力供电系统或者说在电力供电电网上，过电压现象十分普遍。如果没有防范措施，随时都可能发生，也随时都可以发现。引起电网过电压的原因很多。主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压；其中谐振过电压在正常运行操作中出现频繁，其危害性较大；过电压一旦发生，往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。多年电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。由于谐振过电压作用时间较长，所引起谐振现象的原因又很多，因此在选择保护措施方面造成很大的困难。 为了尽可能地防止谐振过电压的发生，在设计和操作电网设备时，应进行必要的估算和安排，以避免
形成严重的串联谐振回路；或采取适当的防止谐振的措施。 在电力生产和电力运行的中低压电网中，故障的形式和操作方式是多种多样的，谐振性质也各不相同。因此，应该了解各种不同类型谐振的性质与特点，掌握其振荡的性质和特点，制订防振和消振的对策与措施。 目前，我国35kV及以下配电网，仍大部分采用中性点不接地方式运行,一部分采用老式的消弧（消谐）线圈接地。从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV等，但始终没有从根本上得到解决，TV烧毁、熔丝熔断仍不断发生；另一方面由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定的时
《探究串、并联电路中电压的规律》教学设计 【教材分析】 本节授课选自人教版义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级下册，是初中物理电学的重要内容，串、并联电路中电压的规律又是初中物理知识的重点，本节既是练习使用电压表，又是进一步学习欧姆定律的基础，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。 【学生分析】 通过前面的学习，学生已经知道了串、并联电路中电流的规律和电压表的使用。学生对科学探究已经有了初步的认识，本节课可以让学生仿照探究串并联电路中电流的规律的学习过程进行本节的探究。 【教学目标】 根据全面提高学生素质的总体目标与课程标准的要求以及学生已有的认识基础，我确定了本节的教学目标如下： 1．知识与技能：（1）通过探究实验，得出串、并联电路中电压的规律，学习科学探究的方法； （2）在实验过程中，训练学生连接电路、正确识记、使用电压表的基本技能。 2．过程与方法：（1）通过观察和实验，探究串、并联电路中电压的规律，提高学生对问题的探究能力； （2）通过学生的亲自实验，培养他们初步的观察能力、动手操作的实验能力和对实验结论的归纳总结的概括能力。 3．情感态度和价值观：（1）通过学生探究活动，激发学生学习兴趣，培养学生热爱科学、积极研究、探索科 学知识的精神； （2）通过同学们共同探究的实验过程，培养学生严谨的科学态度和协作精神。 【教学重点】通过实验探究串、并联电路中电压的规律。 【教学难点】组织指导学生在探究过程中认真观察，仔细分析，归纳得出恰当的结论。 【教具准备】电池组、小灯泡（带灯座）、开关、导线若干、电压表、投影仪。 【设计理念】 1．在串、并联电路中电压规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为串、并联电路中电压的规律的“发现者”，课堂的主人翁，使本节课的教学过程如研究课题那样去进行。 2．在整个教学过程中，教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。 3．教学的真正目的是让学生探索规律，获得研究、思维的方法，然后通过方法的获得以及运用方法探索、创造的过程，使学生形成对科学研究有亲近热爱、和谐相融的情感，具有乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。因此，本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到教学的真正目的。 【教学过程】 一、创设情景，引入新课 1．教师引导：请同学们在纸上画出你熟悉的串、并联电路图。 2．学生画图，教师巡视，选出较好的图，用投影仪放大。 3．教师引导： （1）同学们观察自己画出的串、并联电路图。 （2）你已经了解了串、并联电路的哪些知识，还想知道哪些内容，还有什么问题？ 4．学生回答： （1）串联电路中的电流处处相等；并联电路中干路中的总电流等于各支路中电流之和。 （2）电流表工作的时候必须串联在电路中。
串、并联电路中电压规律（讲义） 一、知识点睛 【板块一】电压 1.电压是电路中形成的原因：电压使电路中的定 向移动形成了电流。是提供电压的装置。 2. 电路中获得持续电流的条件： ②。 3.电压的符号是；电压的国际单位是，符号是。 换算关系：1kV= V；1V= mV。 4.常见的电压： 一节干电池；一节蓄电池； 手机电池；人体安全电压； 家庭电路电压；工业动力电压。 【板块二】电压的测量 5.电压的高低可以用来测量，元件符号。 6.电压表规格： 量程分别是和； 分度值分别是和。 7.电压表的使用： （1）使用前 先观察指针是否指零；再选择合适的量程。在预先不知道 被测电压大小时，要先用最大量程，并且，根据情 况改用小量程或换更大量程的电压表； （2）使用时 电压表要联在被测用电器两端； 电压表直接接在电两端，测电源电压。 电压表若与一段导线并联，则。 电流从电压表的流入，流出。否则； 电压表 （3）读数时 根据量程、分度值和指针位置读数。 1 1 2 3 4
【板块三】串、并联电路的电压规律 8.串联电池组两端电压等于。 9.串联电路的电压规律： 电源两端的电压等于各用电器两端电压之和； 字母表示：。 并联电路的电压规律： 电源两端的电压与各支路两端的电压相等； 字母表示：。 二、精讲精练 【板块一】电压 1.下列说法错误的是（） A.电源是提供电压的装置 B.正、负电荷定向移动都会形成电流 C．电路中有电流，电路两端就一定有电压 D．电路两端有电压，电路中就一定有电流 2.一节干电池的电压是V，对人体安全的电压是不高于 V；我国家庭电路电压为V。 【板块二】电压的测量 3.关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是（） A．两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上 B．使用前都应检查指针是否指零 C.若有两个量程，一般都先用大量程“试触” D.接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 4.如图，电路中，L1和L2是联的，电压表测量的是 两端的电压。 第4 题图第5 题图 5.把两种不同的金属片插入柠檬，制成“水果电池”，用电压表 测量水果电池的电压，如图所示，这个水果电池的（填写“A”或“B”）端是正极，水果电池向外供电时，能转化为电能。
串联谐振和并联谐振的五点区别 串联谐振和并联谐振区别1 1. 从负载谐振方式划分，可以为并联逆变器和串联逆变器两大类型，下面列出串联逆变器和并联逆变器的主要技术特点及其比较： 串联逆变器和并联逆变器的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R和C串联，后者是L、R和C并联。 （1）串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。因此，经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难。 并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。 串联谐振和并联谐振区别2 （2）串联逆变器的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压一φ角。 并联逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压一φ角。这就是说，两者都是工作在容性负载状态。 （3）串联逆变器是恒压源供电，为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证先关断，后开通。即应有一段时间(t )使所有晶闸管（其它电力电子器件）都处于关断状态。此时的杂散电感，即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势，可能使器件损坏，因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。此外，在晶闸管关断期间，为确保负载电流连续，使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响，必须在晶闸管两端反并联快速二极管。 并联逆变器是恒流源供电，为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势，电流必须连续。也就是说，必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时，是先开通后关断，
《串、并联电路中电压的规律》练习题 一、填空题 1、串联电路的总电压________各部分电路两端________，并联电 路各支路两端的电压_________。 2、如右图所示，已知电源是由三节干电池串联而成，如果L1两 端的电压是2V，则电压表的示数是______V，L2两端的电压是______V。 3、若将20只相同的小灯泡串联接在220 V的电路中，每只小灯泡两端的电压为_______V，若将20只相同的小灯泡并联接在110 V的电路中， 每只小灯泡两端的电压为________V。 4、如右图所示，电源电压为6 V，当开关S闭合时，电压表示 数为2 V，L1两端电压是_____V，L2两端电压是_____V；当开 关S断开时，电压表的示数为_______V。 5、在如右图甲所示的电路中，当闭合开关后，两 个电压表的指针偏转均为图乙中所示，则电源和 灯L1两端的电压分别为_____V和_____V。 6、如图所示，电源电压恒定，当开关S1闭合、S2 断开时，电压表的示数为3 V；当S1断开、S2闭合时，电压表的 示数为4.5 V，则灯L1两端的电压为________ V，灯L2两端电压 为________ V。 二、选择题 （）7、在下图中，能用电压表直接测出灯L1两端电压的电路图是 （）8、用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压，结果它们两端的电压不相等，由此判断两盏电灯的连接方式是 A．一定是串联 B．一定是并联C．串联、并联都有可能D．无法判断 （）9、探究小组在练习使用电压表时，小军把电压表接 成了如图所示的电路，当闭合开关时所发生的现象是 A．灯泡亮、电压表有示数 B．灯泡亮、电压表无示数 C．灯泡不亮、电压表有示数D．灯泡不亮、电压表无示数 （）10、如下图电路中，要使L1和L2串联，甲、乙、丙三只电 表应依次是 A．电流表、电流表、电压表 B．电压表、电流表、电压表
https://www.doczj.com/doc/d55482171.html, 解读串联谐振 1、串联谐振的特点 电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。 2、串联谐振的应用范围
https://www.doczj.com/doc/d55482171.html, （1）谐振时阻抗特性理解方法LC串联谐振电路工作原理分析需要分成三个频点、频段进行，即谐振时、输入信号频率高于谐振频率和输入信号频率低于谐振频率。 当输入信号频率等于谐振频率时，电路发生谐振，LC串联谐振电路的阻抗处于最小状态，且可等效一只纯电阻，此时流过整个谐振电路的信号电流最大。电路中分析中，这一点最为重要。 （2）电路失谐时阻抗特性理解方法当输入信号频率高于或低于谐振频率时，LC 串联电路处于失谐状态，电路阻抗都比谐振时大。 3、串联谐振试验系统的调谐 通过调节电抗器铁芯气隙，使电抗器的电感量连续地从铁芯完全闭合时的最大值改变到铁芯完全打开时的最小值（通常，电抗器能在4%至90%的铁芯气隙范围内进行调谐），当电抗器感抗与回路容抗相等时，系统达到谐振。此时 ωL=1/ωC 式中：L为电抗器电感；C为负载电容；ω为角频率（ω=2πf，f为输入电源频率）。