一、YD2000係類調頻式串(chuàn)聯諧振變壓器應(yīng)用範圍
YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振變壓器是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路(lù),通過調節變頻控製器的輸出頻率,使得回路中的電抗器(qì)電感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(zhuāng)置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容(róng)量、高電壓的電容性試品(pǐn)的交(jiāo)接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型(xíng)發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試(shì)驗
二(èr)、YD2000係類調頻式串聯諧振變壓(yā)器(qì)主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作(zuò)溫度範圍:-10~45℃
(2)工(gōng)作濕(shī)度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或(huò)220V±10%、單相(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(zuò)頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻(pín)率調(diào)節分辨(biàn)率:0.02Hz; 不穩定(dìng)度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測(cè)量精度:1級
(12)輸出(chū)波形:正弦(xián)波,波形畸變率(lǜ)≤1%
(13)電(diàn)抗(kàng)器Q值:30-120
(14)係(xì)統具有IGBT、過電壓、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(yú)現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保(bǎo)護功能為(wéi)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值較高(gāo)(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電壓等(děng)級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於運(yùn)用輸及現場安(ān)裝(zhuāng)。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器采用先(xiān)進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回(huí)路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的(de)IGBT、過電流(liú)、過電壓(保護值可根據需要人為(wéi)整定)以及放電保護功能,可保(bǎo)護設備及(jí)人身的**;當試品放電或擊穿時,由於(yú)諧振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電(diàn)流的1/Q,避免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(kě)靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器(qì)工作原理及係統配置
3.1工(gōng)作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻(pín)控製器
變頻控製器從結構上(shàng)分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以(yǐ)下為便攜箱式;它是由控製器和濾(lǜ)波器(qì)組成(chéng)。在係(xì)統中變頻控製器的主要作用是把幅值和(hé)頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為(wéi)幅值和頻率可調的正(zhèng)弦波,並為整套(tào)設備提供(gòng)電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可(kě)靠的保護(hù)功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時(shí),CPU將(jiāng)停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是(shì)指(zhǐ)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要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作(zuò),並提示係(xì)統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母(mǔ)線(xiàn)工(gōng)作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液(yè)晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試(shì)器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷主回(huí)路。
進(jìn)線保護、低通(tōng)濾波器:不僅(jǐn)可以在穩態(tài)下使放電或擊穿電流小,而且使(shǐ)暫(zàn)態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和(hé)人身的**。
測量部分:試驗人員可直接(jiē)從變頻控製器控製麵板上讀(dú)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(shì)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(biàn)頻電源(yuán)的輸出電壓升到合適的(de)試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下試(shì)驗電壓的要求(勵磁變壓器(qì)的容量一般與變頻控製(zhì)器(qì)相同)。為了滿足不同電(diàn)壓等級、不同容量試品的試(shì)驗要求(qiú),勵磁變壓器高(gāo)壓繞組一般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂(bì)C2組成,測量(liàng)信號從低壓臂C2上(shàng)引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置(zhì)參數的因素
係統諧振(zhèn)電壓等級和容量取決於試(shì)品的電容(róng)量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決(jué)定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試(shì)驗(yàn)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決定係統配置的因(yīn)素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個(gè)間(jiān)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(jī)等設備,係統的配置取(qǔ)決於試品的容量試驗電壓、試品的等(děng)效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損(sǔn)耗(hào)的大小。
四、YD2000係類調頻式串聯諧振(zhèn)變壓器型號說明
4.1係(xì)統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵(lì)磁變壓器型號說明
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(shì)串聯諧(xié)振(zhèn)變(biàn)壓器試驗(yàn)接線及操作步(bù)驟
YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗(yàn)
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯(lián)而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛(fàn)的應用。我國自七十年代以來,交聯聚(jù)乙烯電纜也得到了(le)迅速的發展,並逐步取代了常規中(zhōng)低壓油(yóu)紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推(tuī)廣。
交聯聚乙烯電纜它*大(dà)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(gōng)試驗存在(zài)的*大(dà)困難是長線路需要很大容量的試驗(yàn)設備:例如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電(diàn)容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試(shì)驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電(diàn)壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓(yā)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(qiú),變頻(pín)諧振試驗裝置利(lì)用變頻諧振的原(yuán)理,使電源容量減少為試品容(róng)量(liàng)的1/Q,設備的重量大大降低(dī),使得高電壓、長距離電纜的(de)現場(chǎng)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(hé)試驗電抗(kàng)器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總(zǒng)電感可調)的原理,使得(dé)係統的柔(róu)性大大增加。
電纜(lǎn)試(shì)驗的接線圖如下:
橡膠電纜(lǎn)的變頻交流耐壓試驗(yàn)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(yā)試驗
GIS是一種把斷路器、隔離(lí)開關、接地開關、電壓(yā)互感器(qì)、電(diàn)流互感器、測量儀表組合在一起(qǐ),並以SF6氣體絕(jué)緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般(bān)在10000PF以(yǐ)下(xià)。
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“城網氣體絕緣(yuán)變電站若幹(gàn)技術問題的暫行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作了規定,取不超(chāo)過出廠試驗電壓的(de)90%。IEC517標準建議的試驗(yàn)電(diàn)壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製(zhì)在(zài)10-300Hz範圍之內。
GIS的(de)交流耐壓試驗接線圖(tú)如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施(shī)工(gōng)頻交流耐壓(yā)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(qiáng)度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕(jué)緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製(zhì)造工(gōng)藝是否符合要求的重要手段(duàn)之一,對試驗頻(pín)率一般要(yào)求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧(xié)振的方式(shì),通(tōng)過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之內(nèi),由於回路諧振時Q值高,這(zhè)樣可大(dà)大減小試驗電源的容量,並且頻率可調(diào),也(yě)增大了設備的應用範(fàn)圍,試驗接線(xiàn)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(wéi)了不使鐵心中磁通(tōng)飽(bǎo)和,應使用兩倍(bèi)以(yǐ)上額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應(yīng)在100-400Hz範圍內,但經驗證明(míng)感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電(diàn)機組的(de)交(jiāo)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(liú)耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的(de)波形、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(diàn)同的(de)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(pín)。
采用(yòng)YHCX變頻(pín)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(hé)容量上都可以很地(dì)滿足發電(diàn)機的交(jiāo)流耐壓要(yào)求。
試驗接線如下圖:
發電(diàn)機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流(liú)耐壓試驗
互感器、套管(guǎn)等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利(lì)用電抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻(pín)絕緣試驗的目的。
說明(míng):交流耐壓試驗方案請參照相關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套(tào)試驗裝置資料匯編》。