一、YD2000係類(lèi)調頻(pín)式串聯諧振耐壓儀應用範圍
YD2000係(xì)類調頻式串聯諧振耐壓儀是運用(yòng)串聯諧振的原理,利用(yòng)勵磁(cí)變壓器激發串聯諧振回(huí)路(lù),通過調(diào)節(jiē)變頻控製器的輸出頻率,使得回路中的電抗器(qì)電感(gǎn)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。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電(diàn)壓的電容性試品的交接(jiē)和預防(fáng)性(xìng)試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯(lián)聚(jù)乙烯電力電纜交流耐壓試驗(yàn)
適用(yòng)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
適用於電力變壓器的(de)感應(yīng)耐壓試驗
二、YD2000係類(lèi)調頻式串聯(lián)諧振(zhèn)耐壓儀主要性能指標及特(tè)點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔(bá):≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或(huò)220V±10%、單相(xiàng)(10KW及以下(xià))
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出(chū)電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根(gēn)據用戶(hù)要求放寬頻(pín)率範(fàn)圍)
(9)頻率調節分辨率(lǜ):0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測(cè)量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率(lǜ)≤1%
(13)電(diàn)抗器Q值(zhí):30-120
(14)係統具有IGBT、過電(diàn)壓、過電(diàn)流(liú)、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特(tè)點
2.2.1體積小、重(chóng)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,省去了笨(bèn)重的調壓器,而且(qiě)操作方便、讀數直觀。由(yóu)於係統Q值(zhí)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(zhì)約。當電壓(yā)等(děng)級較高時,電抗器(qì)采用多級或疊積式結(jié)構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可(kě)靠性高(gāo)
變頻裝置采用先(xiān)進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失(shī)真度小,頻率輸出穩定(dìng)性好,具有良(liáng)好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可(kě)根據需要人為整定)以及放電保護功能,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(yīn)擊穿對試(shì)品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性(xìng)好
采(cǎi)用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在(zài)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(shì)驗結果的可靠性和(hé)真實性。
三、YD2000係類調頻式串聯諧振耐(nài)壓儀工作原理及係統(tǒng)配置
3.1工作原理(lǐ)
3.2係統配(pèi)置
3.2.1變頻控製器
變(biàn)頻控製器(qì)從結(jié)構(gòu)上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控(kòng)製器和濾波(bō)器組成。在係統中變頻控製器的主要作用(yòng)是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電(diàn)轉變成為幅值和頻率可調的正(zhèng)弦波,並為整套設(shè)備提(tí)供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保(bǎo)護(hù)等可靠的保護功能(néng),保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大(dà)或過熱時,CPU將停止工作,直(zhí)到係統恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試(shì)驗電壓需要任(rèn)意設定)時,控(kòng)製(zhì)器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢(jiǎn)測(cè)到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生(shēng)過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿(chuān)、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線(xiàn)保護(hù)、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電(diàn)或擊穿電流小,而(ér)且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板上(shàng)讀取輸入(rù)電壓、電流、當前工作頻率、變(biàn)頻控製器輸出電壓、電流及試品上(shàng)所加諧振電壓信號。
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(shū)出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因(yīn)數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿(mǎn)足不同電壓等(děng)級(jí)、不同容量(liàng)試品的試驗(yàn)要求,勵磁變(biàn)壓(yā)器高壓繞(rào)組一般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓(yā)電抗器(qì)
高(gāo)壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信(xìn)號從低壓臂C2上引出,作為(wéi)高壓電測量和保(bǎo)護信號。
3.3決定係(xì)統配(pèi)置參數的因素
係統諧(xié)振電壓等級和容量取決於試品的電容量C,試(shì)驗電壓U試驗頻率f。
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對(duì)於交聯(lián)聚乙烯(xī)電纜決定係統配(pèi)置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長(zhǎng)度及電纜要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統(tǒng)配置(zhì)的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容(róng)量C,GIS允許的試驗(yàn)頻率範圍。
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對於變壓器、發(fā)電(diàn)機等設備,係統的配置取決於試品的容量(liàng)試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率(lǜ)和試品(pǐn)的空載損耗的大小。
四、型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型(xíng)號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器(qì)型(xíng)號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓儀(yí)試驗接線及操作步驟
本(běn)套試驗裝置測量各種被試(shì)品的接線示意圖(tú)
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐(nài)壓(yā)試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜(lǎn),是經過(guò)特殊(shū)的物理(lǐ)、化(huà)學方法交(jiāo)聯而成,具有良好的(de)電氣及物理性(xìng)能,在世界(jiè)範圍內得(dé)到了廣泛的(de)應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到(dào)了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕(jué)緣電纜,而且110KV、220KV等(děng)高壓(yā)電纜(lǎn)也在逐步推廣。
交聯聚乙烯(xī)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(jiāo)流電壓(yā)試驗作為擠包絕緣電纜線路(lù)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(rú)630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備(bèi)的容量至少(shǎo)為(wéi)2.9MVA(試驗(yàn)電壓(yā)178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器(qì)的試驗(yàn)方法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻(pín)諧振的原理,使電源容量(liàng)減少為試(shì)品容量的1/Q,設(shè)備的重(chóng)量大大降低,使(shǐ)得高電壓(yā)、長距離電纜的現場試驗(yàn)成為可能;同時利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(diào)(單一電抗器電感是不可調的,但(dàn)通過串並聯,總電感可調)的原理,使得(dé)係統的柔性大大(dà)增加。
電纜試驗的接(jiē)線圖如(rú)下:
橡膠電纜的變頻(pín)交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣(qì)體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐(nài)壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表(biǎo)組合在一起,並(bìng)以SF6氣體絕緣的組(zǔ)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(bǔ)充)的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕(jué)緣變電站若幹技術問題的(de)暫行規定(dìng)”對GIS的現場工頻(pín)耐壓值作了規(guī)定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試(shì)驗電壓(yā)為出(chū)廠試(shì)驗電壓的80%,並(bìng)要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗(yàn)接線圖如下:
GIS交流(liú)耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓(yā)器(qì)的交流(liú)耐(nài)壓試驗(外施工頻(pín)交流耐壓及感應耐壓(yā)試驗)
變壓器(qì)應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電(diàn)氣強度的*基本的絕緣試驗(yàn),是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無(wú)缺陷和製造工藝是否符合要求的(de)重要手(shǒu)段之一,對試驗頻率一般要求(qiú)在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的(de)方式,通過(guò)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值高,這樣可大大減小試驗電源的容(róng)量,並且頻率(lǜ)可(kě)調(diào),也增(zēng)大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的(de)倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電(diàn)源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但(dàn)經驗證明感應耐壓試驗(yàn)的(de)頻率一般為150-200Hz為(wéi)宜。
5.4大(dà)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(fā)電機在製造、安裝、檢修和運(yùn)行以及預防性試(shì)驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時(shí)試驗電壓(yā)和工作電(diàn)壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內(nèi)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(zài)配上合適的補償電容器在頻率和容量上(shàng)都可以很地滿足發電機的交(jiāo)流耐壓要求。
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(pǐn)的交流耐壓試驗
互感(gǎn)器、套管等(děng)設備在(zài)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使係統在(zài)50Hz附(fù)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照(zhào)相關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧(xié)振成套試驗裝置資料匯編》。