一、YD2000係類調頻式串(chuàn)聯(lián)諧振耐(nài)壓試驗裝置應用範圍(wéi)
YD2000係類調頻式串聯諧振耐(nài)壓試驗裝置是運用串聯(lián)諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻(pín)控製(zhì)器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感(gǎn)L和試品(pǐn)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(dà)容量、高電壓的電容性試品的交接(jiē)和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯(xī)電力電纜(lǎn)交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試(shì)驗
適用於大型發電機組、電力(lì)變壓器(qì)工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係(xì)類調(diào)頻式串聯諧振耐壓試驗裝置主要性能(néng)指標及特點
2.1主要技術指(zhǐ)標
(1)工作溫度範(fàn)圍(wéi):-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海(hǎi)拔:≤1000m
(4)供電(diàn)電(diàn)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(é)定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範(fàn)圍:30-300Hz(亦可(kě)根據用戶要求放寬(kuān)頻率範(fàn)圍(wéi))
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度(dù)≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦(xián)波,波形畸變(biàn)率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過(guò)電壓、過電流、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,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去(qù)了(le)笨重的調壓器,而且(qiě)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(bú)足對現場試驗的製約。當電壓(yā)等級較高時,電(diàn)抗器采(cǎi)用多級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高(gāo)
YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置采用(yòng)先進(jìn)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,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(yā)(保護值(zhí)可根據需要人為整定)以及放電保(bǎo)護功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條(tiáo)件(jiàn)被破壞(huài),短路(lù)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試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電(diàn)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(gōng)頻電源非常接近,保證了(le)試驗結果的可靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類調頻式(shì)串聯諧振耐壓試驗裝置工作原理及係統(tǒng)配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構上分為兩大(dà)類:20kW及以上為控製台式,20kW以(yǐ)下(xià)為便攜箱式(shì);它是由控製器和濾波器組(zǔ)成。在係統中變(biàn)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(zhèng)弦波,並為整套設(shè)備提供(gòng)電源。
變頻控製器具有IGBT保(bǎo)護(hù)、過流(liú)保護、過壓保護、放(fàng)電保護(hù)、進線保護等可靠的保護功能,保證(zhèng)試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當(dāng)IGBT電(diàn)流(liú)過大或過熱(rè)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(bǎo)護。
過流保護:是當(dāng)CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過(guò)高時,CPU會發生過(guò)流保護信號,裝置(zhì)停(tíng)止工作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊(jī)穿、短路或(huò)試品放(fàng)電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切(qiē)斷主回路。
進(jìn)線(xiàn)保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且(qiě)使暫態(瞬時)電流的(de)破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量(liàng)部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電(diàn)流、當前工(gōng)作頻率、變頻(pín)控製器輸出電壓、電流及(jí)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源的輸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數下試驗電壓的要求(勵磁變(biàn)壓器的容量一般與變頻控(kòng)製器(qì)相同(tóng))。為了滿(mǎn)足不同電壓等級、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頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是(shì)高電壓測試器件,它由高壓臂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(yā)電測量和保護信號。
3.3決定係統配(pèi)置參數的因素
係統諧振(zhèn)電壓等級和容量取決於試品的電容量C,試驗電(diàn)壓U試驗頻率f。
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對於(yú)交聯聚乙烯電(diàn)纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗(yàn)電纜的長(zhǎng)度及電纜要(yào)求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電(diàn)壓等級(jí)、GIS的間隔數和每(měi)個間隔的電容量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(bèi),係統的配置取決於試(shì)品的容量試驗電壓(yā)、試品的等(děng)效電容量C、要求的(de)諧振頻率和試品的空載損耗的(de)大小。
四、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控(kòng)製器型(xíng)號說明
4.3勵(lì)磁變(biàn)壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分(fèn)壓器型號說明
五、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置試驗接線及操作步(bù)驟
YD2000係類(lèi)調頻式串聯諧振耐壓(yā)試驗裝置測量各種被試品(pǐn)的接(jiē)線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流(liú)耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體(tǐ)絕緣電纜,是經過特殊的物理、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廣(guǎng)泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚(jù)乙(yǐ)烯電(diàn)纜也得到了迅速的發展(zhǎn),並(bìng)逐(zhú)步取代了(le)常規中低壓(yā)油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特(tè)點(diǎn)就是容量大,若是(shì)采用工頻或接近工頻(pín)的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜(lǎn)線(xiàn)路竣工試驗存在(zài)的*大困難是長線路需要很大容量的試驗(yàn)設備:例(lì)如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量(liàng)為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每(měi)相電(diàn)纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗(yàn)電壓(yā)178KV試驗電流30A),因此,采用(yòng)傳統的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(bèi)的重量大大降低,使得高(gāo)電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試(shì)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(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜(lǎn)試驗的(de)接線圖如下(xià):
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖(tú)
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(bǎ)斷路器、隔離(lí)開(kāi)關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合(hé)在一起,並以SF6氣(qì)體絕緣的(de)組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一(yī)般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)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“城網氣體絕緣變電站若幹技術(shù)問題的暫(zàn)行規(guī)定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規(guī)定,取(qǔ)不超過出廠試驗(yàn)電壓的90%。IEC517標(biāo)準建議的試驗(yàn)電(diàn)壓為出廠試驗電壓的80%,並要求(qiú)試驗頻率限(xiàn)製在10-300Hz範圍之(zhī)內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型(xíng)變壓(yā)器的交流耐(nài)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。它是考(kǎo)驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗(yàn),是發(fā)現主絕緣是否合理,絕緣(yuán)材料是無缺陷和製造工藝是否符合(hé)要求的重要手段之一,對試驗頻率一般(bān)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(lù)諧振時Q值(zhí)高,這樣可(kě)大大減小試驗電源(yuán)的容量,並且頻率可調,也增(zēng)大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電(diàn)力變壓器一般采用(yòng)額定電壓(yā)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(yuán)裝置。一(yī)般規定(dìng)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性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊(jī)穿性能(néng)能夠適應發電同(tóng)的工作狀(zhuàng)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(zhuāng)置再配上合適的補償電容(róng)器在頻率和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(fā)電機的交(jiāo)流(liú)耐壓接線(xiàn)示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感(gǎn)器(qì)、套管等設備(bèi)在作耐壓試驗時,都相(xiàng)當於一電容,利用(yòng)電抗器和補償電容(róng)器也可以使係統在50Hz附近發(fā)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(qǐng)參照相關標準或(huò)規程或本公(gōng)司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。