一、YD2000係類調頻諧(xié)振變壓器應用範圍
YD2000係類調(diào)頻(pín)諧振變壓(yā)器是運用串聯諧振的原理(lǐ),利用勵磁變(biàn)壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製器的輸出頻(pín)率(lǜ),使(shǐ)得回(huí)路中的電抗器電感L和試品電(diàn)容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試(shì)品上(shàng)所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶(yě)金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性(xìng)試品的交接和預防(fáng)性試驗(yàn)。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐(nài)壓試驗
適用於(yú)66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工(gōng)頻(pín)耐壓(yā)
適用(yòng)於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類調頻諧振變壓器主要性能指標及特點
2.1主要技術指標(biāo)
(1)工作溫(wēn)度範圍(wéi):-10~45℃
(2)工(gōng)作濕度(dù)範圍(wéi):≤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(chū)電壓:0-500KV
(7)額(é)定輸出容量(liàng):0-200KVA
(8)工(gōng)作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬(kuān)頻率(lǜ)範圍)
(9)頻率調節分辨率: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(zhèng)弦波,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、試品閃絡等全自動保護(hù)
2.2主要特點
2.2.1體積小(xiǎo)、重量輕,適合於現場使用(yòng)
變(biàn)頻控製器集調壓(yā)、調(diào)頻、控製(zhì)及(jí)保護功能為一體,省去了笨重的(de)調壓器,而且操作方(fāng)便、讀數直(zhí)觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於(yú)電源容(róng)量(liàng)的(de)不(bú)足對現場試(shì)驗的製約。當(dāng)電壓等(děng)級較高(gāo)時,電抗(kàng)器采(cǎi)用多級或(huò)疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安(ān)裝可靠性高
YD2000係類調(diào)頻諧振變壓器采用先進的設計思想、高品質(zhì)的IGBT及驅動回路使輸出波(bō)形失真度(dù)小,頻率輸出穩定性(xìng)好,具有良好(hǎo)的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為(wéi)整定)以及放電保護(hù)功能,可保護設備及(jí)人身的**;當試品放(fàng)電或擊穿時,由於諧振條件被破壞,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(zào)成的損壞。
2.2.3試(shì)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(shàng)都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性(xìng)和真實性。
三、YD2000係(xì)類調頻(pín)諧振變壓(yā)器工作(zuò)原理及係統配置(zhì)
3.1工作原理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻控製器
變頻控製器(qì)從結構上分為兩大(dà)類:20kW及(jí)以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它(tā)是(shì)由控製器和濾(lǜ)波器組成。在係統中變頻控製(zhì)器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,並(bìng)為(wéi)整套設(shè)備提供電源。
變(biàn)頻控製器具(jù)有IGBT保護、過流(liú)保護(hù)、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的(de)保護功能,保證(zhèng)試驗人(rén)員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過(guò)熱時,CPU將停止工作,直到(dào)係統恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超(chāo)過人(rén)為整定的保護電壓(保護電壓(yā)可根據不(bú)同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工(gōng)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)電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高(gāo)時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工(gōng)作,並通過液晶屏提示係統發(fā)生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或(huò)試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊(jī)穿(chuān)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)**。
測量部分(fèn):試驗人員(yuán)可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流(liú)、當前工作頻率、變(biàn)頻控(kòng)製器輸出電壓、電流及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(diàn)源的輸出電壓(yā)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(róng)量一般與變頻控製器相同)。為了(le)滿足不同電壓等級、不同容量試品的(de)試驗要求,勵磁(cí)變壓器(qì)高壓繞組(zǔ)一般有多個(gè)抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器(qì)是高電壓測試器件,它由高壓臂(bì)C1和低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上(shàng)引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決(jué)定係統配置(zhì)參數的因素
係統諧振電(diàn)壓等級和容量(liàng)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(pèi)置的主要是:電纜的電壓等(děng)級、電纜的截麵積、試(shì)驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定(dìng)係(xì)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(liàng)C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的(de)配(pèi)置取決於試品的容(róng)量試驗電壓、試(shì)品(pǐn)的等效(xiào)電容量C、要求的諧振頻率和試品(pǐn)的空載損耗(hào)的大小。
四、YD2000係類調頻諧振變壓器型號說明
4.1係統型號說(shuō)明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓(yā)器型號說明
4.4試(shì)驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類調頻諧振變壓器試驗接線及操作步驟
YD2000係類調頻諧振變壓器測量各種(zhǒng)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(jù)乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊(shū)的物理、化學方法(fǎ)交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到(dào)了廣泛的應用。我國自七十年(nián)代以來,交聯聚乙烯電纜也得到(dào)了迅速的發展,並逐步取代(dài)了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣(guǎng)。
交聯聚乙烯電纜它(tā)*大的特點就(jiù)是容量大,若是采用工(gōng)頻或接近工頻的交流電壓(yā)試驗作(zuò)為擠包(bāo)絕緣電纜線(xiàn)路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的(de)試驗設備:例(lì)如(rú)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(shè)備的容量至少為2.9MVA(試(shì)驗電壓178KV試驗電流(liú)30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗(yàn)方法已經遠遠不能滿足(zú)現場係統試驗容量的(de)要求,變頻諧振試驗裝置(zhì)利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使(shǐ)得高電(diàn)壓、長距(jù)離電纜的現場(chǎng)試(shì)驗成為可能(néng);同時利用試驗(yàn)頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電(diàn)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(diàn)感(gǎn)可調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜(lǎn)的(de)變頻交流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、隔離開關、接地開(kāi)關(guān)、電壓互(hù)感器、電流互感器、測量儀表組合(hé)在一(yī)起,並(bìng)以SF6氣(qì)體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量(liàng)一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗(yàn)電壓的頻率範(fàn)圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電(diàn)站若幹(gàn)技術問(wèn)題(tí)的暫行規(guī)定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過(guò)出廠試(shì)驗電壓的(de)90%。IEC517標準建議的試(shì)驗電(diàn)壓(yā)為出(chū)廠試驗電壓的80%,並要(yào)求試驗頻率限製在10-300Hz範(fàn)圍之內。
GIS的(de)交流耐壓(yā)試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大(dà)型變壓器的交流耐壓試驗(外(wài)施工頻交(jiāo)流耐壓及感應耐壓試驗)
變(biàn)壓器應該進行外施耐壓(yā)試驗。它是考驗產品主絕緣電(diàn)氣強度的*基本的絕緣試驗(yàn),是發現主絕緣是否(fǒu)合理(lǐ),絕緣材料是無缺陷(xiàn)和製(zhì)造工藝是否(fǒu)符合要求的重要(yào)手段之一,對試驗頻率(lǜ)一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值(zhí)高,這樣(yàng)可大大減小試驗電源(yuán)的容量,並且頻(pín)率可調,也增大了(le)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(é)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裝置。一(yī)般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明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(yā)試驗
根據國家和地方電力(lì)部門的規定發電(diàn)機在(zài)製造、安裝、檢修和運行以及預(yù)防性試驗中都應進行交流耐(nài)壓試驗,試驗時試驗電壓和工(gōng)作電壓的波形、頻率一致(zhì),作用於絕(jué)緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應發電同的工作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求(qiú)為工頻。
采(cǎi)用YHCX變頻串(chuàn)聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電(diàn)容(róng)器在頻(pín)率和(hé)容量上都可以很地滿足發電機的交流(liú)耐壓要求。
試驗(yàn)接線如下圖:
發電(diàn)機的交流耐壓接線示意(yì)圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感(gǎn)器、套管等設備在作(zuò)耐壓試驗時,都相當於一電容,利用(yòng)電抗器和補償電容器(qì)也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻(pín)絕緣(yuán)試驗的目的。
說明:交流耐壓試(shì)驗方案請參照相(xiàng)關標準或規程或本公司(sī)《YHCX變頻串(chuàn)聯諧振(zhèn)成套(tào)試驗裝置資料匯編》。