一、YD2000係類變頻串並聯諧(xié)振耐壓應用範圍
YD2000係類變(biàn)頻串並聯諧振(zhèn)耐壓是運用串聯(lián)諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯(lián)諧(xié)振回路,通過調節變頻控製器的(de)輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為(wéi)試品上所加電壓(yā)。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等(děng)行業,適用於大(dà)容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試(shì)驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓(yā)試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發(fā)電(diàn)機(jī)組、電力變壓器工頻耐壓
適用(yòng)於電力變壓(yā)器(qì)的感應耐壓試驗(yàn)
二、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕(shī)度範圍(wéi):≤90%
(3)海拔:≤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(yuán)容(róng)量:0-100KW
(6)額定(dìng)輸出(chū)電壓:0-500KV
(7)額(é)定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦(yì)可根據用(yòng)戶要求放寬(kuān)頻率範圍)
(9)頻率調(diào)節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤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(bō)形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流(liú)、試品閃絡等全自動保護(hù)
2.2主要特點
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、控製及保護功能(néng)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值較高(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(dāng)電壓(yā)等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現(xiàn)場安裝。
2.2.2安裝可靠(kào)性高
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓采用先進的設計思想、高(gāo)品質的IGBT及驅動回路使輸出(chū)波形失真度小,頻率輸出穩定(dìng)性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可(kě)根據需(xū)要(yào)人為整定(dìng))以及放電保護(hù)功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧(xié)振條(tiáo)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(duì)試品造(zào)成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性和(hé)一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了(le)試驗結果的可靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻(pín)控(kòng)製器從(cóng)結構上分為兩大類:20kW及以上(shàng)為控製台式,20kW以(yǐ)下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成(chéng)。在係統中變頻控製器的主要(yào)作用是把幅值和頻(pín)率固定的工頻380V或220V的(de)正弦交流電(diàn)轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設(shè)備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠(kào)的保(bǎo)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,CPU將停(tíng)止工作,直到係統恢複正(zhèng)常。
過壓(yā)保(bǎo)護:是指當試驗電壓超過人為(wéi)整定的保護電壓(保護電壓可根(gēn)據不(bú)同(tóng)試驗電壓需要任意設定)時,控製器(qì)自動跳閘,CPU停止工作,並提(tí)示係統發生過(guò)壓保護。
過流保護(hù):是當CPU檢測到母線工作電(diàn)流超過IGBT工作電(diàn)流或IGBT溫度(dù)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(diàn)保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主(zhǔ)回路。
進線(xiàn)保(bǎo)護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿(chuān)電流小,而且使暫(zàn)態(瞬時(shí))電流(liú)的破壞減小,從而保證設備和(hé)人身的**。
測量部分(fèn):試驗人員可直接從(cóng)變頻控製(zhì)器控製麵板上(shàng)讀取輸入(rù)電壓、電流、當前(qián)工作頻率(lǜ)、變(biàn)頻控(kòng)製器(qì)輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵(lì)磁(cí)變壓器
勵磁變壓器(qì)的(de)作(zuò)用是(shì)將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿(mǎn)足電抗器、負載在一不定(dìng)期品質因數下試(shì)驗電(diàn)壓的要求(勵磁變壓器(qì)的容量一般與(yǔ)變頻控製器相同)。為(wéi)了滿足不(bú)同電壓等級、不同容量(liàng)試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一(yī)般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓(yā)分壓器是高電壓測試器件,它(tā)由高壓臂C1和低壓臂C2組(zǔ)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決定係統配置參數的因素
係統諧振電壓等級和容量取決於試(shì)品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率(lǜ)f。
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對於交聯聚乙烯電纜決定係統(tǒng)配置(zhì)的主要是(shì):電(diàn)纜的電壓(yā)等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範(fàn)圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電(diàn)容量C,GIS允許的試驗(yàn)頻率範圍。
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對於(yú)變壓器、發電機等設備,係統的(de)配置取決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要(yào)求的諧振頻率和試(shì)品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串並聯(lián)諧振耐壓型號說明
4.1係統型號說明(míng)
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號(hào)說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓(yā)器型號說明
五、YD2000係類變(biàn)頻串並聯諧振耐(nài)壓試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓測量各種被試品的接線示意(yì)圖
5.1交(jiāo)聯聚乙烯(xī)電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固(gù)體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯而(ér)成,具有良好的電氣及物理性能,在世(shì)界範圍內得到了廣(guǎng)泛的應用。我國自七十年代以來,交聯(lián)聚乙(yǐ)烯(xī)電纜也得到了迅速的發展,並逐(zhú)步取(qǔ)代了常規(guī)中(zhōng)低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚(jù)乙烯電纜它*大的(de)特點就是容量大,若是采用工頻或(huò)接近工頻的交流(liú)電壓試驗作(zuò)為擠(jǐ)包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大(dà)困難是長(zhǎng)線路需要很(hěn)大容(róng)量的試驗設備:例如(rú)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)纜試驗需要50Hz試驗(yàn)設備的容量至少為2.9MVA(試驗電(diàn)壓178KV試(shì)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要求,變頻諧振試驗(yàn)裝置利用變(biàn)頻諧振的原理,使電(diàn)源容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得(dé)高電(diàn)壓、長距離電纜的現場(chǎng)試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定(dìng)範圍內(30-300Hz)可調(diào)和試驗電抗器固定可調(單(dān)一電抗器電感是不可(kě)調的,但通過串並聯,總電感可(kě)調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的(de)接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣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、測量儀表組合(hé)在一起,並以SF6氣體(tǐ)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(chōng))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(jì)術問題的暫行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出(chū)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交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓(yā)器的交流耐壓試驗(外施工頻交流(liú)耐壓及感應(yīng)耐壓試驗)
變壓器(qì)應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基(jī)本(běn)的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理(lǐ),絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否(fǒu)符合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻(pín),即45-65Hz。
采用(yòng)變頻諧振的(de)方式,通過補償電容器使諧振頻(pín)率控(kòng)製在45-65Hz之內,由於回路諧振(zhèn)時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量,並(bìng)且頻率(lǜ)可調,也增大了設備的應用範圍(wéi),試驗接線如下(xià)圖所示:
感應(yīng)耐壓的倍數,對於電力(lì)變壓器一般采用額定電(diàn)壓的兩(liǎng)倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的(de)電源(yuán)裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍(wéi)內,但經驗證明感(gǎn)應耐(nài)壓試(shì)驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交(jiāo)流耐壓試驗
根據國家和地方電力(lì)部門的規定發電機在製(zhì)造、安裝、檢修和運行(háng)以及預(yù)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穿性能能夠適應發電同的工(gōng)作狀態,試驗電壓一(yī)般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率(lǜ)要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適(shì)的補償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖(tú):
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗(yàn)
互感(gǎn)器、套(tào)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容(róng)器也可以使係統在50Hz附近發生諧(xié)振,達到工頻絕緣試驗(yàn)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變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯(huì)編》。