一、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置應用範圍
YD2000係(xì)類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串(chuàn)聯諧振回路,通(tōng)過調節變頻控製器的輸出頻率(lǜ),使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生(shēng)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(gāo)電(diàn)壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗。
適用(yòng)於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚(jù)乙烯電力電(diàn)纜交流耐壓試驗(yàn)
適用於(yú)66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應(yīng)耐壓試驗
二(èr)、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試(shì)驗成套裝置主要性能指標及特(tè)點
2.1主要技術指(zhǐ)標
(1)工作溫(wēn)度範圍:-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220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容(róng)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(亦可根據用(yòng)戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率(lǜ):0.02Hz; 不穩定(dìng)度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率(lǜ)≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有(yǒu)IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要(yào)特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用(yòng)
變頻控製器集調(diào)壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的調壓(yā)器,而且操作(zuò)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(yuán)容量的不足對現場試驗的(de)製約。當電壓等級較高時,電抗器(qì)采用多級或疊積式結構,便於運用輸及(jí)現場(chǎng)安(ān)裝。
2.2.2安裝可靠性高
變頻裝置采用先進的設(shè)計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真(zhēn)度小(xiǎo),頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要(yào)人為整定)以及放電保護功能(néng),可保護(hù)設備及人身的**;當(dāng)試品放電或擊穿時,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成(chéng)的損(sǔn)壞。
2.2.3試驗的等效性好
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(xiào)性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套(tào)裝置(zhì)工作(zuò)原理及係統(tǒng)配置
3.1工作(zuò)原(yuán)理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻(pín)控製器
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波(bō)器組成。在係(xì)統中變頻控製器(qì)的主要作(zuò)用是把幅值和頻率固定的工頻(pín)380V或220V的正弦交流電轉變(biàn)成為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供(gòng)電源。
變頻(pín)控製器具有IGBT保護、過流保護(hù)、過壓保護、放電保(bǎo)護、進線保護等可靠的保護功(gōng)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(zhǐ)工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定的保護電(diàn)壓(保護電壓可根據不同(tóng)試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘(zhá),CPU停止工作,並提示係(xì)統發生(shēng)過壓保護。
過流保護(hù):是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作(zuò)電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信(xìn)號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試(shì)品(pǐn)放電時,CPU停止工(gōng)作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾(lǜ)波(bō)器:不(bú)僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破(pò)壞減小,從而保證設備和人(rén)身的**。
測量部分:試(shì)驗人員可直接從(cóng)變頻控製器控製麵板上讀取輸(shū)入電壓、電流、當前工作(zuò)頻率、變頻控製器輸出電壓、電流(liú)及試品上所加諧振電壓(yā)信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵(lì)磁變壓(yā)器的作用是將變頻(pín)電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負(fù)載(zǎi)在一不定期品質因數下試驗電壓(yā)的要求(勵磁變(biàn)壓器的(de)容量一般與變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電壓等級(jí)、不同(tóng)容量試品的試(shì)驗要求,勵磁變壓器高壓繞組(zǔ)一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器(qì)
高壓分壓器(qì)是高電壓測試器件,它由(yóu)高壓臂C1和低壓臂C2組成,測(cè)量(liàng)信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素
係統諧振電壓等級和容量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(diàn)纜決定係統配置的(de)主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要(yào)求的(de)諧振頻率範圍。
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對於GIS決定(dìng)係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗(yàn)頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設(shè)備,係統的配置取(qǔ)決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大(dà)小。
四、YD2000係類調頻式串聯諧振耐(nài)壓試驗成套裝置型號說明(míng)
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁(cí)變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置試驗(yàn)接線及操作步驟
YD2000係(xì)類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置測量各(gè)種(zhǒng)被試品的接線示意(yì)圖
5.1交聯聚(jù)乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗(yàn)
交聯(lián)聚乙烯電纜(lǎn)《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法(fǎ)交聯而成(chéng),具有良好的電氣及物(wù)理性能,在世界範圍(wéi)內得(dé)到了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交(jiāo)聯聚(jù)乙烯電纜也得(dé)到了迅(xùn)速的(de)發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電(diàn)纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步(bù)推廣。
交聯聚乙烯電纜它*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為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的(de)*大困難(nán)是長線路需要很大容量的試驗設備:例(lì)如630平方毫米220KVXLPF電纜(lǎn)線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統(tǒng)的試驗變壓(yā)器(qì)的試驗方法已經(jīng)遠遠不能(néng)滿足現場(chǎng)係統試(shì)驗容量(liàng)的要求,變頻諧振試驗裝置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,使得高電壓、長(zhǎng)距離(lí)電纜的現(xiàn)場試驗成為可(kě)能;同時利(lì)用試(shì)驗頻率允(yǔn)許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定(dìng)可調(單一(yī)電抗器電感是不可(kě)調的,但通過串並聯,總電感(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(tú)如下:
橡膠電纜的變頻交(jiāo)流耐壓試(shì)驗接線示(shì)意圖
5.2 GIS(氣體絕緣(yuán)金屬封(fēng)閉(bì)組合電器)的交(jiāo)流耐壓試(shì)驗
GIS是(shì)一種把斷路(lù)器、隔離開關、接地(dì)開關、電壓互感器、電(diàn)流互感器(qì)、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一般(bān)由1-7個間(jiān)隔組成,電容量一般在10000PF以(yǐ)下。
根據IEC517(補充)的標(biāo)準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等(děng)效(xiào)。
我國“城網氣體絕緣變電(diàn)站若幹技術問題的暫(zàn)行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作了規定,取不超過出廠(chǎng)試驗電壓(yā)的90%。IEC517標(biāo)準建議的試(shì)驗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(liú)耐壓試驗接線圖(tú)
5.3大型變壓器的交(jiāo)流耐壓試驗(外施工頻交流(liú)耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該(gāi)進行外施耐壓試驗。它是(shì)考驗產品主絕(jué)緣電氣強度的*基(jī)本的絕(jué)緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣(yuán)材料是(shì)無缺陷和製造工(gōng)藝是否符合要求的重要手段之(zhī)一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器(qì)使諧振(zhèn)頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大(dà)減小試驗電源的容量,並且頻率可調,也增大了設(shè)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定電壓的兩倍,為了不使鐵心中(zhōng)磁通飽(bǎo)和,應使用兩倍以上額定頻(pín)率的電源裝置。一般規定頻率應在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(fā)電機組的交流耐壓(yā)試驗(yàn)
根據國家和地方(fāng)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(zhōng)都(dōu)應(yīng)進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電(diàn)壓和工作電壓(yā)的波形、頻率一致,作(zuò)用於絕緣內部的電壓分(fèn)布及擊穿性能能夠適應發電同的工作狀態,試驗電壓一(yī)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(yǐ)很地滿足發(fā)電機(jī)的交(jiāo)流(liú)耐壓要求。
試驗接線(xiàn)如下圖:
發電機的交流(liú)耐壓接線示意圖
5.5其(qí)它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相(xiàng)當於(yú)一電容,利用電抗器和補(bǔ)償電(diàn)容器也可以使係統在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照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》。