一、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗應用範圍
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗是(shì)運用串聯諧(xié)振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振(zhèn)回路,通過調節變頻控(kòng)製(zhì)器的輸出頻率,使(shǐ)得回路(lù)中的電抗器(qì)電感L和試品(pǐn)電容C發生(shēng)串聯諧振,諧振電壓即為試(shì)品上(shàng)所加電壓。變頻諧(xié)振試驗裝置廣泛用於電力(lì)、冶金、石油、化工(gōng)等行業,適用於大容量、高(gāo)電(diàn)壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗。
適用於(yú)10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙(yǐ)烯電力電(diàn)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(yú)大型發電機組(zǔ)、電力(lì)變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試(shì)驗
二、YD2000係(xì)類變頻串聯諧振耐壓試驗主要性能(néng)指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作(zuò)溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕(shī)度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(xiàng)(10KW及(jí)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(kě)根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節(jiē)分辨率:0.02Hz; 不穩(wěn)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,波形畸變(biàn)率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃(shǎn)絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積(jī)小、重量輕,適合於現(xiàn)場(chǎng)使用
變頻控製器(qì)集(jí)調壓、調頻、控製及保護功(gōng)能為一體,省去了笨重的(de)調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現場試驗的製(zhì)約(yuē)。當(dāng)電壓等級(jí)較高時(shí),電抗器采(cǎi)用多級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振耐壓試(shì)驗采用先進的設計(jì)思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻(pín)率輸出穩定性好,具(jù)有良好的IGBT、過電流(liú)、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及(jí)放電保護功能(néng),可保護設備及人身的(de)**;當(dāng)試品放電或擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有(yǒu)試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品(pǐn)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(shì)在等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常(cháng)接近,保證了試驗結果的(de)可靠性和真實性。
三(sān)、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗(yàn)工作原理及(jí)係統(tǒng)配置
3.1工作(zuò)原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結(jié)構上分(fèn)為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它(tā)是由控製器(qì)和(hé)濾波(bō)器組成。在係統中變頻控製器的主(zhǔ)要作用(yòng)是把幅值和頻率固(gù)定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成(chéng)為幅值和頻率可調的(de)正弦波,並為整套設備提供電源(yuán)。
變(biàn)頻控製器(qì)具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保(bǎo)護等可(kě)靠的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電(diàn)流過(guò)大或過熱(rè)時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是指(zhǐ)當試驗電壓超過(guò)人為整定的保護電壓(保護電壓可根(gēn)據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止(zhǐ)工作,並提示係統發生過(guò)壓保護。
過流保護:是(shì)當CPU檢測到母(mǔ)線(xiàn)工作(zuò)電流超過IGBT工作電流或IGBT溫(wēn)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(tí)示(shì)係統發生過流保護(hù)。
放電(diàn)保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切(qiē)斷(duàn)主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和(hé)人身(shēn)的**。
測量部(bù)分:試驗人員可直接從變頻控製(zhì)器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電(diàn)壓、電流(liú)及(jí)試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、負載在一(yī)不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓(yā)器的容量(liàng)一般與變頻控製器相同(tóng))。為了滿足不(bú)同電壓等級(jí)、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組(zǔ)一(yī)般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測(cè)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(yǐn)出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置(zhì)參數的因素
係統諧振(zhèn)電壓等級和容(róng)量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決定係統配置的主要是(shì):電纜的電壓等級、電纜的截(jié)麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率(lǜ)範圍。
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對(duì)於GIS決定係統配置(zhì)的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個(gè)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(biàn)壓器、發電機(jī)等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電(diàn)壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大(dà)小。
四、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗型號說明
4.1係(xì)統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵(lì)磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號(hào)說明
4.5分壓器型號說(shuō)明
五、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚(jù)乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特(tè)殊的物理、化學方法交聯而成,具(jù)有(yǒu)良好的電氣及物理性能,在世界(jiè)範圍內得到了廣泛(fàn)的應(yīng)用。我國自(zì)七十年(nián)代以來(lái),交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣(yuán)電纜,而且110KV、220KV等高壓電(diàn)纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的(de)特點就是容量大,若是(shì)采用工頻(pín)或接近工頻的(de)交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線(xiàn)路竣工(gōng)試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容(róng)量為0.188uF/Km,若電(diàn)纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗(yàn)設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變(biàn)壓(yā)器的試驗方法已經遠遠不能滿足現(xiàn)場係統試驗容量的(de)要(yào)求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使(shǐ)電源容量減少(shǎo)為試品容量的1/Q,設備的重量大大(dà)降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利(lì)用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器電感(gǎn)是不可調的,但(dàn)通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大大(dà)增加。
電纜試驗的接線圖如下(xià):
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕(jué)緣(yuán)金屬封閉(bì)組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔(gé)離開關、接地(dì)開關、電(diàn)壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在(zài)一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的(de)頻率範圍(wéi)應在(zài)10-300Hz,與國(guó)標GB7674-1997等效。
我國“城(chéng)網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對(duì)GIS的現場(chǎng)工頻耐壓值作了規定,取不超過(guò)出廠試(shì)驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗(yàn)電壓為出(chū)廠試驗電壓的(de)80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓(yā)器的(de)交流耐壓試驗(外施工(gōng)頻交流(liú)耐壓及感應(yīng)耐壓試驗)
變壓器應該進行(háng)外施耐壓試驗。它是考驗(yàn)產(chǎn)品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕(jué)緣是否合(hé)理,絕緣(yuán)材(cái)料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段(duàn)之一,對試驗(yàn)頻率一般要(yào)求在(zài)工(gōng)頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻(pín)率控製(zhì)在45-65Hz之內,由於回路(lù)諧(xié)振時Q值高,這樣可大(dà)大減(jiǎn)小試驗電(diàn)源的容量,並且頻率可調,也增大(dà)了設備的應用範圍(wéi),試驗接線如下圖所(suǒ)示:
感應耐壓(yā)的倍數(shù),對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使(shǐ)鐵心中磁(cí)通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應在(zài)100-400Hz範圍內,但經(jīng)驗(yàn)證(zhèng)明感應耐(nài)壓試驗的頻率(lǜ)一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地(dì)方電力部門的規定發電機在(zài)製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和(hé)工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的(de)電壓分布(bù)及擊穿性能(néng)能夠適應發電同的工作狀態,試驗電壓(yā)一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采(cǎi)用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置(zhì)再配上(shàng)合適的補償電容器在頻率和容量上都可以很地(dì)滿足發電機的交流(liú)耐(nài)壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管(guǎn)等設備在作耐壓試(shì)驗時,都相當於(yú)一電容(róng),利用(yòng)電抗器和補償(cháng)電容器(qì)也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的(de)。
說明:交(jiāo)流耐壓試驗方案請參照相關標準或規程或(huò)本公司《YHCX變(biàn)頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置資(zī)料匯編》。