一、YD2000係類諧振變應(yīng)用範圍
是運用串聯諧振的原(yuán)理(lǐ),利用勵(lì)磁變壓器激發串聯諧振(zhèn)回路,通過調節變頻控製器的輸(shū)出頻率,使(shǐ)得回(huí)路中的(de)電抗(kàng)器電感L和試品電容C發生串聯(lián)諧振,諧振電壓(yā)即為試品上所加電(diàn)壓。變頻諧(xié)振試驗裝(zhuāng)置廣泛用於電力(lì)、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電壓(yā)的電容性試品的(de)交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙(yǐ)烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發(fā)電(diàn)機組、電力變壓器工頻(pín)耐壓
適用於電(diàn)力變壓(yā)器的感(gǎn)應耐壓試(shì)驗
二、YD2000係(xì)類諧振變主要性能指標(biāo)及特點
2.1主要技(jì)術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤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(diàn)電源容量:0-100KW
(6)額(é)定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸(shū)出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要(yào)求放寬頻率範圍)
(9)頻率調(diào)節分辨(biàn)率:0.02Hz; 不穩(wěn)定度(dù)≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形(xíng):正弦波(bō),波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流(liú)、試品閃絡等全(quán)自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積(jī)小、重量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了(le)笨重的調壓(yā)器,而(ér)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(xiàn)場試驗的製約。當(dāng)電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便(biàn)於(yú)運用輸(shū)及現場(chǎng)安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設計(jì)思想、高品質的IGBT及驅動回路使(shǐ)輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需(xū)要人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及(jí)人(rén)身的**;當試(shì)品放(fàng)電或擊穿時,由於諧振條(tiáo)件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗(yàn)的等效性好
采用接近工(gōng)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(yàn)結(jié)果的可(kě)靠性和真實性。
三、工作原理及係統配置(zhì)
3.1工(gōng)作原理
3.2係(xì)統配置
3.2.1變(biàn)頻控製器
變頻(pín)控製器從結構上分為兩大類(lèi):20kW及以上為控(kòng)製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由(yóu)控製器和濾波器組(zǔ)成。在係(xì)統中變頻控製(zhì)器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻(pín)380V或(huò)220V的正弦交流(liú)電(diàn)轉變成為幅值和頻率可調的正(zhèng)弦波(bō),並為整套設備提供電源。
變頻控製器(qì)具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放(fàng)電保護、進線保護等可靠(kào)的保(bǎo)護(hù)功能(néng),保證(zhèng)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,直到係統恢複正常。
過壓保(bǎo)護:是指當試驗電壓超過人為(wéi)整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時(shí),控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示(shì)係統發生過壓保護(hù)。
過流(liú)保護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或(huò)IGBT溫(wēn)度過高時(shí),CPU會發生過流保護信號,裝置停止工(gōng)作(zuò),並通過液晶屏提(tí)示係(xì)統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品(pǐn)放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以(yǐ)在穩態下(xià)使放電或擊穿電流小,而(ér)且使暫態(瞬時)電(diàn)流的破壞減小(xiǎo),從(cóng)而(ér)保證設備和人(rén)身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變(biàn)頻控製器控製麵板(bǎn)上讀取輸入電壓、電流(liú)、當前工作(zuò)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(de)作用是將變頻電源的輸出電壓升(shēng)到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下(xià)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)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要(yào)求,勵磁變壓器高壓繞組一般(bān)有多個抽頭。
3.2.3高壓電(diàn)抗器
高壓分(fèn)壓器是高電壓(yā)測試器(qì)件,它由高壓臂C1和(hé)低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作(zuò)為高壓電測量(liàng)和保護信號。
3.3決定係統配置參數的(de)因素
係統諧振電壓等級和容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:電纜的電壓等級、電纜(lǎn)的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求(qiú)的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統(tǒng)配置的(de)因素為:GIS的電(diàn)壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的(de)試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發(fā)電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品(pǐn)的(de)等(děng)效電容量C、要求的諧振頻率(lǜ)和(hé)試品的空載損(sǔn)耗的大小。
四、YD2000係類諧振變型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控(kòng)製(zhì)器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說(shuō)明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號(hào)說(shuō)明
五、YD2000係類諧振變試(shì)驗接線及操作步驟
YD2000係類諧振變測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電(diàn)纜《XLPE》的交流耐壓試(shì)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、化學方法交(jiāo)聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世(shì)界範圍內得到了廣(guǎng)泛的(de)應用。我國自七(qī)十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速(sù)的發展,並逐步取代了常規中低(dī)壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚(jù)乙烯電纜它*大的特點就是容量大,若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電(diàn)纜線(xiàn)路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量(liàng)的(de)試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若(ruò)電纜長3Km,則每相電纜試驗需(xū)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,采用傳統的試驗變壓器(qì)的試驗方(fāng)法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變(biàn)頻諧振(zhèn)試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試品容量(liàng)的1/Q,設(shè)備的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現(xiàn)場試驗成為可能(néng);同(tóng)時利(lì)用試驗(yàn)頻率(lǜ)允許在一定範(fàn)圍內(30-300Hz)可調和試驗(yàn)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(zǒng)電感可調)的原理(lǐ),使得係統的柔性大大增加。
電纜(lǎn)試驗的接線圖如下(xià):
橡膠電(diàn)纜的變頻交流(liú)耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開(kāi)關、接地開關、電壓互感器、電流互感(gǎn)器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕(jué)緣的組合(hé)電器,一(yī)般由1-7個間隔組成(chéng),電容量一般在10000PF以(yǐ)下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓(yā)的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站(zhàn)若幹技術問題的(de)暫行規定”對GIS的(de)現場工頻耐壓值作了規(guī)定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的(de)試驗電壓為出廠(chǎng)試驗電壓的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(rú)下:
GIS交流耐壓試驗接(jiē)線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試(shì)驗(yàn))
變壓器應該(gāi)進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*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是否符合要求的重要手段之一,對試驗頻率(lǜ)一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用(yòng)變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由(yóu)於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容(róng)量,並且頻率(lǜ)可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的(de)兩倍,為(wéi)了不使鐵心中磁通飽和(hé),應使用兩倍以上額定頻(pín)率的電源裝置。一般規定頻率(lǜ)應在100-400Hz範圍內,但經(jīng)驗證(zhèng)明感應耐壓試驗的頻率一(yī)般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電(diàn)機組的(de)交(jiāo)流耐壓試驗
根據國(guó)家和地方電力部門的規定發電機在(zài)製造、安裝(zhuāng)、檢修和運行以及預防性試(shì)驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電(diàn)壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的(de)電壓分布及擊穿性能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。
YD2000係類諧(xié)振變采用YHCX變頻串聯諧振試驗(yàn)成套裝置再配上合適(shì)的補償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發(fā)電機的交(jiāo)流耐(nài)壓要求。
試驗接線(xiàn)如下圖:
發電機的交流耐壓接(jiē)線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓(yā)試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利用電抗器和補償電容器也可以(yǐ)使係統在50Hz附近發(fā)生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的(de)。
說明:交流耐壓試驗方案請參照(zhào)相關標準或(huò)規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。