一、YD2000係類調頻式串聯諧振應(yīng)用範圍
YD2000係類調頻式串聯諧振是(shì)運用串(chuàn)聯諧(xié)振的原理,利用(yòng)勵磁變壓器激發串聯(lián)諧振回路,通過調節變頻控製器的輸出頻率,使(shǐ)得回路(lù)中(zhōng)的(de)電抗(kàng)器電感L和試品電容C發(fā)生串聯諧振,諧振電壓(yā)即為試品上所(suǒ)加電壓。變頻諧振試(shì)驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試品(pǐn)的交接和預防性試驗(yàn)。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電(diàn)力電纜交(jiāo)流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適(shì)用(yòng)於電力變壓器的感應耐(nài)壓試驗
二、YD2000係(xì)類(lèi)調頻式串(chuàn)聯諧振主要性(xìng)能指(zhǐ)標及(jí)特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫(wēn)度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供(gòng)電電源(yuán)電(diàn)壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量(liàng):0-100KW
(6)額定(dìng)輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作(zuò)頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率(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(chū)波形:正弦波,波形畸變率(lǜ)≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電(diàn)流、試品閃絡等全自動(dòng)保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用
變(biàn)頻控製器集調(diào)壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重(chóng)的調壓器,而且操作方便、讀(dú)數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電(diàn)源容量的不足對現場試(shì)驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊(dié)積(jī)式(shì)結(jié)構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類調頻式串聯諧振(zhèn)采用先進的設計思想、高品(pǐn)質的IGBT及驅動回路使(shǐ)輸出波形(xíng)失真度小,頻(pín)率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根(gēn)據需要人為整定)以(yǐ)及放電保護功(gōng)能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊(jī)穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流(liú)小,隻有(yǒu)試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的(de)損壞。
2.2.3試驗(yàn)的等(děng)效(xiào)性好(hǎo)
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(xìng)和一(yī)致性(xìng)上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證(zhèng)了試驗結果的可(kě)靠性和真實性。
三、YD2000係類調頻式串聯諧振工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統(tǒng)配置
3.2.1變頻控製(zhì)器
變頻控(kòng)製器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式(shì),20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組(zǔ)成。在係統(tǒng)中變頻控製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(pín)率可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具(jù)有(yǒu)IGBT保護、過(guò)流保護、過(guò)壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過(guò)熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正(zhèng)常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定(dìng)的保護電壓(保護電(diàn)壓可根據不同試驗電壓需(xū)要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護(hù)。
過流保(bǎo)護:是當CPU檢測到母線工作電流超(chāo)過IGBT工作電流或IGBT溫度過高(gāo)時,CPU會發生(shēng)過流(liú)保護信號,裝置停止工作,並(bìng)通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電(diàn)時,CPU停止工作,並切斷主(zhǔ)回路。
進線保護、低通濾波(bō)器:不僅可以在穩態下使放(fàng)電或(huò)擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保(bǎo)證設備和人身的**。
測量部分:試(shì)驗人員可直接從變(biàn)頻控製器控製麵板上讀(dú)取輸入(rù)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壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓(yā)器的作用是將(jiāng)變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足(zú)電抗器(qì)、負載在一不定期品質(zhì)因數(shù)下(xià)試驗電壓的要(yào)求(勵磁變壓器的容量一般與變頻(pín)控製器相同)。為了滿足不同(tóng)電壓等級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽(chōu)頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電(diàn)壓測試器件,它由高壓臂(bì)C1和低壓臂C2組成,測量信號(hào)從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置參數(shù)的因素
係(xì)統諧(xié)振電(diàn)壓等級和(hé)容量取決於試(shì)品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於(yú)交聯聚乙烯電纜決(jué)定係統配置的(de)主要(yào)是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗(yàn)電纜的(de)長度及電纜要求的諧振頻率(lǜ)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(gé)數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試(shì)驗頻率(lǜ)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(de)容量(liàng)試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振(zhèn)頻率和試品的空載損耗(hào)的大小。
四、YD2000係類調頻式串聯諧振(zhèn)型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻(pín)控製器型號說明
4.3勵(lì)磁變(biàn)壓器型號說明(míng)
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振(zhèn)試驗接線及操作步驟
YD2000係類調頻式串聯諧振(zhèn)測量各種(zhǒng)被試品的接線示意(yì)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(jué)緣(yuán)電纜,是經過特殊的(de)物理、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了(le)廣泛(fàn)的應用。我國自七十年代(dài)以來,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(yóu)紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓(yā)電纜也在(zài)逐步推廣(guǎng)。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量大,若是采用工(gōng)頻或(huò)接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜(lǎn)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(mǐ)220KVXLPF電纜線路,電容量為(wéi)0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設(shè)備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方(fāng)法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變頻諧(xié)振試驗(yàn)裝置利用變頻諧振的原理,使電(diàn)源容量減少為試品容量的(de)1/Q,設備的重量大大降低,使得(dé)高電壓、長距離電纜的現場(chǎng)試驗(yàn)成為可能;同時利用試驗頻率允許在一(yī)定範圍內(30-300Hz)可調和試驗(yàn)電(diàn)抗器固定可調(diào)(單一電抗器電(diàn)感是不可調的,但通過串(chuàn)並聯,總(zǒng)電感可調)的原理,使得係統(tǒng)的柔性大大增加(jiā)。
電纜試驗的接線圖(tú)如下:
橡膠電纜的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(duàn)路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,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(yǐ)下。
根據IEC517(補充)的標準,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“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場(chǎng)工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電(diàn)壓(yā)的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並(bìng)要求(qiú)試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流(liú)耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗(yàn)接線圖
5.3大(dà)型(xíng)變壓(yā)器的交流耐(nài)壓試驗(yàn)(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變(biàn)壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗(yàn),是(shì)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(yào)求的重要手段之(zhī)一,對試驗頻率一般要(yào)求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通(tōng)過補(bǔ)償電容器使諧(xié)振頻率控製在45-65Hz之(zhī)內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量(liàng),並且頻率可調(diào),也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐(nài)壓的倍數,對(duì)於電(diàn)力變壓器(qì)一般采用額定電壓的(de)兩倍,為了不使(shǐ)鐵(tiě)心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電(diàn)源裝置。一般規定頻率應(yīng)在100-400Hz範(fàn)圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的(de)頻率一般為150-200Hz為宜(yí)。
5.4大型發(fā)電機組的交流耐壓(yā)試驗
根據國家(jiā)和地方電力部門的(de)規(guī)定發電機在製造、安裝、檢修(xiū)和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試(shì)驗時(shí)試驗電壓(yā)和工作電壓的波形(xíng)、頻率一致,作用於絕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容器在頻率和容量上都可以很(hěn)地滿足發電機的交(jiāo)流耐壓要求。
試驗接線如(rú)下圖:
發電機的交流耐(nài)壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互(hù)感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都(dōu)相當於一電容,利用電(diàn)抗器和補償(cháng)電容器也可(kě)以(yǐ)使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參(cān)照相(xiàng)關標準或規程或本公(gōng)司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。