一(yī)、YD2000係類調頻式串(chuàn)聯諧振耐壓機應用範圍
YD2000係類調頻式串聯諧(xié)振耐壓機是運用串(chuàn)聯(lián)諧振的原理,利用(yòng)勵磁變壓器(qì)激發串聯(lián)諧振回路,通過調節變頻(pín)控製器的(de)輸出頻率,使得回路中(zhōng)的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓(yā)即為試品上所加電壓。變頻諧振(zhèn)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、高電壓(yā)的電容性試品的交(jiāo)接和(hé)預(yù)防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電(diàn)力電(diàn)纜交流(liú)耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於(yú)大型發電機組、電力變壓器工(gōng)頻耐壓
適用(yòng)於電力變壓器的感應耐壓試(shì)驗
二、YD2000係類調頻(pín)式串(chuàn)聯諧振(zhèn)耐壓機主要性能指(zhǐ)標及特點
2.1主要技術指標
(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(dān)相(10KW及以下)50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦(yì)可根(gēn)據用(yòng)戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率(lǜ)調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精(jīng)度:1級
(12)輸出波形:正(zhèng)弦波,波形畸變(biàn)率≤1%
(13)電(diàn)抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電(diàn)流(liú)、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕(qīng),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,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值(zhí)較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對(duì)現場試驗的(de)製(zhì)約。當電壓(yā)等級較高時,電抗器采用多級(jí)或疊積式結構(gòu),便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
變頻(pín)裝置采用先進的設計思想、高品質的(de)IGBT及驅動回(huí)路(lù)使輸(shū)出波形失真度小,頻率(lǜ)輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電(diàn)壓(保護值可根據需要人為整定)以及放(fàng)電保護功能,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,短路電流小,隻有試品試驗電流的1/Q,避免(miǎn)了因擊穿對試品造成的(de)損壞。
2.2.3試驗的等效性好(hǎo)
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(xiào)性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電(diàn)源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實(shí)性。
三、工作原理(lǐ)及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器(qì)
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及(jí)以上為控製(zhì)台式,20kW以下為(wéi)便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的(de)主要作(zuò)用是把幅值和頻率(lǜ)固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成(chéng)為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護(hù)、放電(diàn)保護、進線保護等可靠的保護(hù)功能,保證試驗人員和(hé)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(tǒng)恢複正常。
過壓保護:是(shì)指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(yā)(保護(hù)電壓可根據不(bú)同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係(xì)統發生過壓保護。
過流保(bǎo)護:是當(dāng)CPU檢測到母線工作電流(liú)超過IGBT工作電流(liú)或IGBT溫度過高時(shí),CPU會發生過流保護信號(hào),裝置停止工作,並通過液晶屏(píng)提示係統發生過(guò)流保護(hù)。
放(fàng)電保護:當試器擊(jī)穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回(huí)路(lù)。
進線保護、低通濾波器(qì):不(bú)僅可以在穩態(tài)下(xià)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(shēn)的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵(miàn)板上讀取輸入電壓、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(xié)振電(diàn)壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的(de)試驗電壓(yā),滿足電抗(kàng)器(qì)、負載(zǎi)在一不定期品(pǐn)質因數下(xià)試驗電壓的要求(勵磁變(biàn)壓器的(de)容量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(pǐn)的試驗要求,勵磁變壓器(qì)高壓繞組(zǔ)一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗(kàng)器
高壓分壓(yā)器是高電(diàn)壓測試器件(jiàn),它由高壓臂C1和低壓臂(bì)C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決(jué)定係統配置參數(shù)的因素
係統諧振電壓等級和(hé)容量取決於(yú)試品的電容量C,試驗(yàn)電壓U試驗頻率f。
對於交聯聚乙烯電纜決(jué)定係統(tǒng)配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗(yàn)電纜的長度及(jí)電纜要(yào)求的諧振頻率範(fàn)圍(wéi)。
對於GIS決定係統配置的因(yīn)素為:GIS的電壓等(děng)級、GIS的間隔數(shù)和每個間隔的電容量(liàng)C,GIS允許的試驗頻率範圍。
對於變(biàn)壓器、發電機等(děng)設備,係統的配置取決於試品的容(róng)量試驗電壓、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的大小(xiǎo)。
四、YD2000係類(lèi)調頻式串聯諧振耐壓機型號說明
4.1係統型號說明
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(yàn)電抗(kàng)器型號說明(míng)
4.5分壓器型號說明(míng)
五、YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振耐壓機試驗接線及操作步驟
本套試驗裝置測量各種(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
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物(wù)理、化學方法交聯(lián)而(ér)成,具有良好(hǎo)的電氣及(jí)物理性能,在世界範圍內得到(dào)了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜(lǎn)也得到了迅速的(de)發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜(lǎn),而且110KV、220KV等高壓電纜(lǎn)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(zuò)為(wéi)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的試(shì)驗設備:例如630平(píng)方毫(háo)米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電(diàn)纜試驗需(xū)要50Hz試驗設備的容量至(zhì)少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的(de)試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的(de)要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源(yuán)容量(liàng)減少為試品(pǐn)容量的(de)1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓(yā)、長距離電纜的(de)現(xiàn)場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電(diàn)抗器固定可調(單一電抗器電感是不(bú)可調的,但通過串(chuàn)並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性(xìng)大(dà)大增加(jiā)。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓(yā)試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組(zǔ)合電器)的交流耐壓試驗
GIS是(shì)一種把斷路器、隔(gé)離開關、接地開關、電壓互感器、電流(liú)互感器、測量儀表組(zǔ)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(chéng),電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗(yàn)電(diàn)壓的(de)頻率範(fàn)圍應(yīng)在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的(de)暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值(zhí)作了規(guī)定,取不(bú)超過出廠試驗電(diàn)壓的(de)90%。IEC517標準建議的試(shì)驗(yàn)電壓為出廠試驗電壓的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下:
GIS交流耐壓試驗接(jiē)線圖
5.3大(dà)型變壓器的交(jiāo)流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是(shì)考驗產品主絕緣電氣強度的*基(jī)本的絕緣(yuán)試驗,是發現主絕緣是否合(hé)理,絕緣材料是無缺陷和(hé)製造工藝是否符合要求的重要手段之一,對(duì)試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式(shì),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值高,這樣可(kě)大大減小試驗電源的容量,並且(qiě)頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下(xià)圖所示:
感應耐壓的倍(bèi)數,對於電力變壓(yā)器一般采用額定(dìng)電壓的兩倍,為了(le)不使鐵心中磁(cí)通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規(guī)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(yī)般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組(zǔ)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、安裝、檢修和運行以及預防(fáng)性(xìng)試驗中都應進行交(jiāo)流耐壓試驗,試驗時試驗電(diàn)壓和工作電壓的波(bō)形、頻率一致,作(zuò)用於絕緣內部的電壓分布及(jí)擊穿性能能夠適應發電同的工作(zuò)狀(zhuàng)態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工(gōng)頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試(shì)驗成套裝置再配上合適的補償(cháng)電容(róng)器在頻率和容量上都可以很地(dì)滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的(de)交流耐壓(yā)接線示意圖(tú)
5.5其(qí)它試品的交流(liú)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,利用電抗器和補償電(diàn)容器也可以使係統在50Hz附近發(fā)生諧振,達到工頻絕緣試(shì)驗(yàn)的(de)目的。
說明:交(jiāo)流耐壓(yā)試驗方案請參照相關標準或(huò)規程或本公司《YHCX變頻(pín)串聯諧振成套試驗裝置資料匯編(biān)》。