一、YD2000係類變頻(pín)串(chuàn)聯(lián)諧振耐壓(yā)試驗設備應用範圍
YD2000係類變頻串(chuàn)聯諧(xié)振耐壓試驗設備是運用串聯諧振的原理,利用勵(lì)磁變壓(yā)器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製器(qì)的輸出頻率,使得回路中的電抗器(qì)電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝(zhuāng)置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容(róng)量、高電壓(yā)的電容(róng)性試品的交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交(jiāo)流耐壓試驗
適用(yòng)於(yú)大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力(lì)變壓器的感應耐壓(yā)試驗
二、YD2000係類變(biàn)頻串聯(lián)諧振耐壓(yā)試驗設備主要性能指標及特點
2.1主要(yào)技(jì)術指標
(1)工作溫度範圍:-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(xiàng)(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量(liàng):0-100KW
(6)額定輸出電壓(yā):0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範(fàn)圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求(qiú)放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不(bú)穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精(jīng)度:1級(jí)
(12)輸(shū)出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值(zhí):30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要(yào)特點
2.2.1體(tǐ)積小、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製(zhì)及保護功能為一體,省(shěng)去了(le)笨重的調壓器,而且操作(zuò)方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於(yú)電源容量的不足對現場試驗的製約。當(dāng)電(diàn)壓等級較高時,電抗器采用(yòng)多級(jí)或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠(kào)性高
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗(yàn)設備采用先進的設計思(sī)想、高品質(zhì)的IGBT及驅動(dòng)回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有(yǒu)良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需(xū)要人為整定)以及放電保(bǎo)護功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由(yóu)於諧振(zhèn)條件被破壞,短(duǎn)路電流小,隻有試品(pǐn)試驗電流的1/Q,避免了因擊穿(chuān)對試品造成的(de)損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無(wú)論是在等效性和一致性(xìng)上都與50HZ/60Hz的工(gōng)頻電源非常(cháng)接近,保(bǎo)證了試驗結果的可靠性和(hé)真實性。
三(sān)、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗設備工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製(zhì)器(qì)
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及(jí)以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和(hé)濾波(bō)器組成。在係(xì)統中變頻控(kòng)製器的主要作用是把(bǎ)幅值和頻(pín)率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調(diào)的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻(pín)控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試(shì)品(pǐn)的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大(dà)或(huò)過熱時,CPU將停止工作,直到係(xì)統恢複正常(cháng)。
過壓保護(hù):是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(保(bǎo)護電壓可根據不(bú)同試驗電壓需要任意設定)時,控(kòng)製器自動跳閘,CPU停止(zhǐ)工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作(zuò)電(diàn)流超過IGBT工作電流或IGBT溫度(dù)過高時(shí),CPU會(huì)發生過流保護(hù)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)。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路(lù)。
進線(xiàn)保護、低通濾波器:不僅可以(yǐ)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,從而保證設備和人身的(de)**。
測(cè)量部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板(bǎn)上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電(diàn)壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用(yòng)是(shì)將變頻電源的輸出電壓升到合(hé)適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在(zài)一不定期品質(zhì)因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的(de)容量一般與變頻控製器相(xiàng)同(tóng))。為(wéi)了(le)滿足不(bú)同電壓等(děng)級(jí)、不同容量試品的(de)試驗要(yào)求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器(qì)件,它(tā)由(yóu)高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從(cóng)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素
係統諧振電壓等級(jí)和容量取決於(yú)試品的電容量C,試(shì)驗電壓U試(shì)驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電(diàn)纜決定係統(tǒng)配置的主要(yào)是:電纜的電(diàn)壓等級、電纜的截麵(miàn)積、試驗電纜的長(zhǎng)度及電纜要(yào)求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的(de)試驗頻(pín)率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品(pǐn)的容量試驗(yàn)電壓、試品的等效電容量C、要求的(de)諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串聯諧振耐(nài)壓試驗設備(bèi)型號(hào)說明
4.1係統(tǒng)型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗(kàng)器型號(hào)說明
4.5分(fèn)壓器型號說明(míng)
五、YD2000係類(lèi)變頻(pín)串聯諧振耐壓試(shì)驗設備試驗接(jiē)線及操作步驟
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗設備測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理(lǐ)、化學方(fāng)法交聯而(ér)成,具有(yǒu)良好的電氣及物理性(xìng)能(néng),在世界範圍內得到了廣(guǎng)泛的應用。我國自七十(shí)年代以來,交聯聚乙烯電纜(lǎn)也得(dé)到了迅速的發展,並逐步取代了常規(guī)中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也(yě)在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是(shì)容量大,若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠(jǐ)包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試(shì)驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電容(róng)量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相(xiàng)電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試(shì)驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗(yàn)變壓器(qì)的試驗方法已經遠遠不(bú)能滿足現場(chǎng)係(xì)統試驗容量(liàng)的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量(liàng)減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降(jiàng)低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(nèi)(30-300Hz)可調和試驗(yàn)電抗器固定可調(單(dān)一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電感(gǎn)可調)的原理,使得(dé)係統的柔性大大增加(jiā)。
電(diàn)纜試驗的接(jiē)線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線(xiàn)示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣(yuán)金屬(shǔ)封閉組合電器)的交流(liú)耐壓試驗
GIS是一種把斷路器(qì)、隔離開關、接地開關(guān)、電壓(yā)互(hù)感器、電流互感器、測量儀表(biǎo)組合(hé)在一起,並以SF6氣體絕緣的組(zǔ)合電器,一般(bān)由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的(de)標準,GIS試驗(yàn)電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與(yǔ)國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣(yuán)變電站若幹技術問(wèn)題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐(nài)壓值作了規定,取不超過出廠試(shì)驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在(zài)10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓(yā)試(shì)驗接線(xiàn)圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流(liú)耐壓(yā)及感應耐壓(yā)試驗)
變壓器應該(gāi)進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕(jué)緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝(yì)是否符合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工(gōng)頻,即45-65Hz。
采用(yòng)變頻諧振(zhèn)的方式,通過補償電容器使諧振頻率控製在(zài)45-65Hz之內(nèi),由(yóu)於回路諧振時Q值高(gāo),這樣可(kě)大大減小試驗電源的(de)容量,並且頻率可調,也(yě)增大了(le)設備的應用範圍,試驗(yàn)接線如下圖(tú)所示:
感應耐壓的倍數(shù),對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為(wéi)了不使(shǐ)鐵心中磁通飽和(hé),應使用兩倍以上額定(dìng)頻(pín)率的電源裝置。一般規定頻率(lǜ)應在100-400Hz範圍(wéi)內(nèi),但經驗證明(míng)感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製造、安(ān)裝、檢修(xiū)和運行(háng)以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試(shì)驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內(nèi)部的電壓分布及擊穿(chuān)性能能夠(gòu)適應發電同的工作狀態,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(biàn)頻(pín)串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的交流耐壓要求(qiú)。
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(pǐn)的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利(lì)用電抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目(mù)的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相(xiàng)關標準或規程或(huò)本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗(yàn)裝置資料(liào)匯編》。