一、YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝(zhuāng)置應(yīng)用範圍
YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝置是運用串聯諧振的原理,利用(yòng)勵磁變(biàn)壓(yā)器激發串聯諧振回路,通過調節變(biàn)頻控製(zhì)器的輸出頻率,使得回路中的(de)電抗器電感L和試品電容C發生串聯(lián)諧(xié)振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高(gāo)電壓的電容性試品的交接和預防(fáng)性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力(lì)電纜交(jiāo)流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發(fā)電機組、電力變壓器工(gōng)頻(pín)耐壓
適用於電力變壓器(qì)的感應(yīng)耐壓試驗
二、YD2000係(xì)類串聯諧振耐壓試驗成套裝置主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工(gōng)作溫(wēn)度範圍:-10~45℃
(2)工(gōng)作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據(jù)用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻(pín)率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸(jī)變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電(diàn)壓、過(guò)電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量(liàng)輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨(bèn)重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於(yú)係(xì)統Q值較高(30-120),有(yǒu)效地解決了由(yóu)於電源容量(liàng)的不足對現場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式(shì)結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成(chéng)套裝置(zhì)采用(yòng)先進的設計思想、高品質(zhì)的IGBT及(jí)驅動回(huí)路使輸出波形失真度小,頻(pín)率(lǜ)輸出穩定(dìng)性好,具有良好的IGBT、過電(diàn)流、過電壓(保護值(zhí)可根據需要(yào)人為整定)以(yǐ)及放電保護功能,可保(bǎo)護設(shè)備及人身的**;當試品放電(diàn)或擊(jī)穿時,由於諧振條件被破(pò)壞,短路電流小,隻有試品試(shì)驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果(guǒ)的可靠性和真(zhēn)實性。
三、YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝置工作原理及(jí)係統配(pèi)置
3.1工作原理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻控製器
變頻控(kòng)製器從結構上分為兩大類:20kW及(jí)以上為控製台(tái)式,20kW以下為便攜箱式(shì);它是(shì)由控製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主要作用是把幅(fú)值和頻率固定的工頻(pín)380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成為幅值和頻率可調的正弦(xián)波,並(bìng)為整套(tào)設備提供(gòng)電源。
變頻控製(zhì)器具有IGBT保護、過流保(bǎo)護、過壓保(bǎo)護、放電保(bǎo)護(hù)、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到(dào)係(xì)統恢複正常。
過壓保護(hù):是指當試驗電壓超過人為整定的保(bǎo)護(hù)電壓(保護電(diàn)壓可根據不同試驗(yàn)電壓需要任意設定)時(shí),控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生(shēng)過壓保護。
過流保護:是當(dāng)CPU檢測到(dào)母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生過(guò)流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品(pǐn)放(fàng)電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷(duàn)主回路。
進線保護、低通濾波器:不(bú)僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞(huài)減小(xiǎo),從而保證設備和人身的**。
測(cè)量部分:試驗人員可直(zhí)接從變頻控製(zhì)器控製麵板上讀取(qǔ)輸入電(diàn)壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試(shì)品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負(fù)載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與(yǔ)變頻控製器相同(tóng))。為了滿足不同電壓等級、不同容(róng)量試品的試(shì)驗要求,勵磁變(biàn)壓器高壓繞組一般有(yǒu)多個抽頭。
3.2.3高壓電抗(kàng)器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電(diàn)測量和保護信號。
3.3決定係統配置參數的因(yīn)素
係統諧振電(diàn)壓等級和容量取決於試(shì)品的電容量C,試驗電(diàn)壓U試驗頻率f。
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對於(yú)交聯聚乙(yǐ)烯電(diàn)纜決定係統配置的(de)主要是:電(diàn)纜的(de)電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範(fàn)圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間(jiān)隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許(xǔ)的試驗頻率範圍。
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對於變壓(yā)器、發電機等設備,係統的配置取(qǔ)決於試品的(de)容量試(shì)驗電壓、試品的等效(xiào)電容量C、要求的諧(xié)振頻率和試品(pǐn)的空載損耗的大小。
四、YD2000係(xì)類串聯諧振耐壓試(shì)驗成套裝置型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變(biàn)壓器型(xíng)號說明
4.4試驗(yàn)電抗器(qì)型號說明
4.5分(fèn)壓器型號說明
五、YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝置試驗接(jiē)線及操作步(bù)驟
YD2000係類串聯諧振(zhèn)耐壓試驗成套裝置測量(liàng)各種被試(shì)品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交(jiāo)聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固(gù)體絕緣電纜,是經(jīng)過特殊的物理、化學方法交聯而(ér)成,具有良好的電(diàn)氣及物理性(xìng)能,在(zài)世界範圍內得(dé)到了廣泛的應用(yòng)。我國自七十年(nián)代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發(fā)展,並逐步取(qǔ)代了常規中低壓油紙絕緣電纜(lǎn),而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯(xī)電纜它*大的特點就是容(róng)量大,若是采用工頻或接近工頻的交流電(diàn)壓試驗作為擠包(bāo)絕緣電纜線路竣工試驗存在的(de)*大困難是長線路需要很大容量的試驗設(shè)備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗(yàn)需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電(diàn)流30A),因此,采(cǎi)用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場係統試(shì)驗容量的要求(qiú),變頻諧振試驗裝置利用變頻(pín)諧振的原理,使電(diàn)源容(róng)量減少為試(shì)品容量的1/Q,設備(bèi)的重量大大降低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同(tóng)時利用試驗(yàn)頻率允許(xǔ)在一定範(fàn)圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜(lǎn)試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交(jiāo)流耐(nài)壓試驗接線示(shì)意圖
5.2 GIS(氣體絕緣(yuán)金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關(guān)、接地開(kāi)關、電壓互感器、電(diàn)流(liú)互感器、測量儀表組合在(zài)一起(qǐ),並以SF6氣體絕緣的組合電器(qì),一般由1-7個間隔組成,電容量一般在(zài)10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在(zài)10-300Hz,與國標(biāo)GB7674-1997等效。
我國“城網氣體(tǐ)絕(jué)緣變電站(zhàn)若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場(chǎng)工頻耐壓(yā)值(zhí)作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限(xiàn)製在(zài)10-300Hz範圍之內。
GIS的(de)交流(liú)耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流(liú)耐壓試驗接線圖
5.3大型(xíng)變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐(nài)壓試驗)
變壓器(qì)應該進行外施耐(nài)壓試驗。它是考驗產品主絕緣(yuán)電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是(shì)無缺陷(xiàn)和製(zhì)造工藝是(shì)否符合要求的重要手段之一,對試驗頻(pín)率一般要求在(zài)工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容(róng)器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於(yú)回路諧振時Q值高,這樣(yàng)可大大減小試驗電源的容(róng)量,並且頻率可調,也增大了設備(bèi)的應用範圍,試驗接線如下圖(tú)所(suǒ)示:
感應耐壓(yā)的倍數,對於電力(lì)變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源(yuán)裝(zhuāng)置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試(shì)驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大(dà)型發電機組(zǔ)的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的(de)規定發電機在(zài)製造、安裝、檢修和運行(háng)以及預防性試驗中都應進行交(jiāo)流耐壓試(shì)驗,試驗時試驗(yàn)電壓和(hé)工作(zuò)電(diàn)壓的波形、頻率一(yī)致,作用(yòng)於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應(yīng)發電同的工(gōng)作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和容量上都可(kě)以很地滿(mǎn)足發(fā)電(diàn)機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電(diàn)機的(de)交流耐壓接線示(shì)意(yì)圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐(nài)壓試驗時,都相當於一電容(róng),利用電抗器和補償電容(róng)器也可以使係統在50Hz附近(jìn)發生諧振,達到工頻絕緣試驗(yàn)的目的。
說明:交流(liú)耐壓試驗方案請(qǐng)參照相關標準或規程(chéng)或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。