一、YD2000係類調頻諧振應用範(fàn)圍
YD2000係(xì)類調頻諧振是(shì)運(yùn)用串聯諧振的(de)原理,利用勵(lì)磁變壓器激發串聯諧振(zhèn)回路,通過調節變頻控製器的輸出(chū)頻率,使得回路中的電抗器電(diàn)感(gǎn)L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即(jí)為試品上所加電壓。變頻諧振試(shì)驗裝(zhuāng)置廣泛用於電(diàn)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的交接和預防性(xìng)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(jiāo)流耐壓試驗
適用於大型(xíng)發(fā)電機組、電力變壓器工頻耐壓(yā)
適(shì)用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二(èr)、YD2000係類調(diào)頻諧振主要性能指標及特點(diǎn)
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作(zuò)濕度範圍(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)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出(chū)容量:0-200KVA
(8)工作頻率(lǜ)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:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測(cè)量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波(bō),波形(xíng)畸變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試(shì)品閃絡等全自(zì)動保護(hù)
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(jí)調壓、調頻、控製及保護功能為(wéi)一體,省去了笨(bèn)重的(de)調(diào)壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較(jiào)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。當電壓等(děng)級較高時,電抗器采(cǎi)用多級或疊積式結構,便於運(yùn)用輸及現(xiàn)場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設(shè)計思想、高(gāo)品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真(zhēn)度小,頻率輸(shū)出(chū)穩定(dìng)性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以(yǐ)及放電保護功能,可(kě)保護設(shè)備及人身的**;當試品(pǐn)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(bì)免了因擊穿對(duì)試(shì)品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好(hǎo)
采(cǎi)用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流(liú)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靠性(xìng)和(hé)真實(shí)性。
三、YD2000係類調頻諧振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變頻控製(zhì)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器組成。在係統(tǒng)中變頻控製器的主(zhǔ)要作(zuò)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、放電保護、進線保護等可靠(kào)的保(bǎo)護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱(rè)時(shí),CPU將停(tíng)止工作,直到係統恢(huī)複正常(cháng)。
過壓(yā)保護:是指當(dāng)試驗(yàn)電壓超過人為整定的保護電壓(保(bǎo)護電壓(yā)可(kě)根據不同試驗電(diàn)壓需要任意設定)時,控製器(qì)自(zì)動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保(bǎo)護(hù):是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫(wēn)度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝(zhuāng)置停(tíng)止工作,並通過液晶(jīng)屏提示係統發生過流保護。
放(fàng)電(diàn)保護:當試器擊穿、短路(lù)或試品放電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷主(zhǔ)回路。
進線(xiàn)保(bǎo)護、低通濾波器:不(bú)僅(jǐn)可以在(zài)穩態下使放電或擊穿電(diàn)流小(xiǎo),而且使暫態(瞬時)電流的破(pò)壞減小,從而(ér)保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控製器(qì)控製麵板上讀取輸(shū)入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器(qì)輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵(lì)磁(cí)變壓器的作用是將變頻電(diàn)源的輸出電壓升到合適的試驗電(diàn)壓,滿足電抗器、負載在一不(bú)定(dìng)期品質因(yīn)數下試驗電壓的要求(qiú)(勵磁變壓(yā)器的容量(liàng)一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量(liàng)試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓(yā)繞組一般(bān)有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測(cè)試器件,它由高壓(yā)臂C1和低(dī)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品的電容量C,試驗(yàn)電壓U試驗頻率f。
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對於(yú)交聯聚乙烯電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及(jí)電(diàn)纜要求的諧振頻率(lǜ)範圍。
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對於(yú)GIS決定係統(tǒng)配置的(de)因(yīn)素為:GIS的電壓等級(jí)、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範(fàn)圍。
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對於變壓器、發電(diàn)機等設備,係統的配置(zhì)取決於試品的容量試驗電壓、試(shì)品的等效(xiào)電容量(liàng)C、要求的(de)諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻諧振型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型(xíng)號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號(hào)說明
五、YD2000係類調頻諧振試驗接線及操作步驟(zhòu)
測量(liàng)各種(zhǒng)被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電(diàn)纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚(jù)乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的電(diàn)氣(qì)及物理性能(néng),在世界範圍內得到了廣泛(fàn)的應用。我國自七十(shí)年代以來,交聯聚乙烯(xī)電纜(lǎn)也(yě)得到了迅速的發展,並逐(zhú)步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且(qiě)110KV、220KV等高壓電纜也在逐(zhú)步推廣。
交聯聚乙烯(xī)電纜它(tā)*大的特點就是容量大,若(ruò)是采用工頻或接近工頻的交(jiāo)流電壓試驗作為擠(jǐ)包絕緣電纜線路竣工試驗存在的(de)*大困難是長線(xiàn)路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路(lù),電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則(zé)每相電纜(lǎn)試驗需(xū)要50Hz試驗設備的容量至(zhì)少(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳(chuán)統的試驗變壓器的試驗方法已(yǐ)經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變頻(pín)諧振試驗裝置利用變頻諧振的(de)原理,使電源(yuán)容量減少為試品容量(liàng)的1/Q,設備的(de)重量(liàng)大大(dà)降(jiàng)低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同(tóng)時利用試(shì)驗頻率允許在一(yī)定(dìng)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。
電纜試驗(yàn)的接線圖如下:
橡膠(jiāo)電纜(lǎn)的變頻交(jiāo)流耐壓試驗接(jiē)線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金(jīn)屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把(bǎ)斷(duàn)路器、隔離開關、接地開關、電壓(yā)互感器、電流互感器、測量儀表組合在(zài)一起,並以SF6氣體絕緣的組合(hé)電器,一般由1-7個間隔組(zǔ)成(chéng),電容量一般在(zài)10000PF以下。
根據(jù)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等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的(de)暫行規(guī)定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作(zuò)了(le)規定,取不超過出廠試(shì)驗電壓(yā)的(de)90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要(yào)求試驗頻率限(xiàn)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(yàn)接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試(shì)驗(外施工頻交(jiāo)流耐壓及感應耐(nài)壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕(jué)緣電氣強度的*基本(běn)的絕緣(yuán)試驗,是發現(xiàn)主絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否(fǒu)符合要求(qiú)的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧(xié)振的方(fāng)式,通過補(bǔ)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,這樣可大(dà)大減小試驗電源的(de)容量,並(bìng)且頻率可調,也增大(dà)了設備的應用範(fàn)圍(wéi),試驗接線如下圖所示(shì):
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般(bān)采用額定電壓的(de)兩倍,為了不使鐵心中(zhōng)磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般(bān)規定頻率應(yīng)在100-400Hz範圍內,但(dàn)經(jīng)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(jù)國家和(hé)地方電力部門(mén)的規定(dìng)發電機在製造、安裝、檢(jiǎn)修(xiū)和運行以及預防性試驗中都應(yīng)進行交流耐壓試驗,試驗時試(shì)驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部(bù)的(de)電壓分布及擊穿性(xìng)能能夠適應發電同(tóng)的工作狀態,試驗電壓一般為(wéi)0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
YD2000係類調頻諧振采用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很地滿足發電機的交流耐(nài)壓要求。
試驗接線如下(xià)圖:
發電機的交流耐壓接線(xiàn)示(shì)意(yì)圖
5.5其它試品的交流耐壓試(shì)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容器(qì)也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣(yuán)試驗的目的(de)。
說明(míng):交流耐壓(yā)試驗方案請參照(zhào)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編》。