一、YD2000係類調頻式串並聯諧振應用範圍
是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回(huí)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(hé)試品電(diàn)容C發生串聯諧振,諧振電壓(yā)即為試品上(shàng)所加電壓(yā)。變頻諧振試驗(yàn)裝(zhuāng)置廣泛用(yòng)於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和(hé)預(yù)防性試驗。
適(shì)用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電(diàn)力電纜交流耐壓試驗
適用於(yú)66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐(nài)壓試驗
適用於大(dà)型發電機組、電力變(biàn)壓器工頻耐壓
適用於電力(lì)變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類調頻(pín)式串並聯諧振主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工(gōng)作溫度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供(gòng)電電(diàn)源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源(yuán)容量(liàng):0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定(dìng)輸出(chū)容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可(kě)根據用戶要求放寬頻率範圍(wéi))
(9)頻(pín)率調節分辨(biàn)率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪(zào)音:≤60dB
(11)係統測量精(jīng)度:1級
(12)輸出波(bō)形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主(zhǔ)要特點(diǎn)
2.2.1體(tǐ)積小、重量輕,適合於現場(chǎng)使用
變(biàn)頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體(tǐ),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(dì)解決了由於電源容量的不足對現場試驗的(de)製約。當電壓等級(jí)較高時,電抗器采用多級或疊(dié)積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
變頻裝置采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸(shū)出穩定(dìng)性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需(xū)要(yào)人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及人(rén)身的**;當試品放電或擊穿時(shí),由於諧振條(tiáo)件被破壞(huài),短路電流小(xiǎo),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(xìng)好
采用接近工(gōng)頻(30HZ-300HZ)的交流電(diàn)壓(yā)作為試驗(yàn)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和真實(shí)性。
三、YD2000係類調頻式串並聯諧振工作(zuò)原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統(tǒng)配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結(jié)構上分為兩大類:20kW及以上(shàng)為控製(zhì)台(tái)式,20kW以下為(wéi)便攜箱(xiāng)式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主(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(liú)電轉變成為幅值和頻(pín)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(liú)保護、過壓保護、放電保護、進線保(bǎo)護等可靠的保護功能,保證試(shì)驗(yàn)人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當(dāng)試驗(yàn)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(diàn)壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停(tíng)止工(gōng)作,並提示係統發生過壓保護(hù)。
過流保護:是當CPU檢(jiǎn)測到母線工作電流超過IGBT工作電(diàn)流或IGBT溫度過高時,CPU會(huì)發生過流(liú)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。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷主回路。
進線保護、低(dī)通濾波器:不僅可以(yǐ)在穩態(tài)下使放電或擊穿電流小,而且使(shǐ)暫態(瞬時(shí))電流的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員(yuán)可直接從變頻控(kòng)製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率(lǜ)、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁(cí)變壓器
勵磁變壓器的作(zuò)用是將變頻電源的輸出電壓(yā)升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期(qī)品質因數(shù)下試驗電壓的要求(勵(lì)磁變壓器的(de)容量一般與變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電壓等級、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(qì)
高(gāo)壓分壓器是高電壓測試器(qì)件,它由高壓臂C1和低壓(yā)臂C2組成,測量信號(hào)從低壓臂C2上引出,作為(wéi)高壓電測(cè)量和保護(hù)信(xìn)號。
3.3決定係統配(pèi)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(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定係統配置的主要是(shì):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)求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係(xì)統配(pèi)置(zhì)的(de)因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和(hé)每個間隔(gé)的電容量(liàng)C,GIS允許的試驗頻率(lǜ)範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品的(de)容量試驗電壓、試品(pǐn)的等效電容量C、要求(qiú)的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻式串並聯諧(xié)振型號說明
4.1係統型號(hào)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(míng)
4.4試驗(yàn)電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係(xì)類調頻式串並聯諧振試驗接線及操作步驟
YD2000係類(lèi)調(diào)頻式串(chuàn)並聯諧振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(jiāo)流耐壓(yā)試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕(jué)緣電纜,是經過特(tè)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泛的應用。我國自七十年代以(yǐ)來,交(jiāo)聯聚乙烯(xī)電纜(lǎn)也得到了迅速的發展,並(bìng)逐步取代了常規(guī)中低壓油紙絕緣電纜,而(ér)且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點(diǎn)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(lǎn)線路竣工試(shì)驗存在(zài)的(de)*大困難(nán)是長線路需要很大容量(liàng)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,則每相電纜試驗(yàn)需要50Hz試驗設備的容量至少為(wéi)2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用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(róng)量的要求,變(biàn)頻諧(xié)振(zhèn)試驗裝置利用變(biàn)頻諧振的原理,使電源(yuán)容量減少為試品容量的(de)1/Q,設(shè)備(bèi)的重量大(dà)大降低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為(wéi)可能;同時利(lì)用試驗頻率允許在一定範圍(wéi)內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器(qì)電感是不可調(diào)的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大(dà)大(dà)增加。
電纜試驗(yàn)的接線圖如下:
橡膠電纜(lǎn)的(de)變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體(tǐ)絕緣金屬封閉組合(hé)電器)的交流耐壓試驗(yàn)
GIS是一(yī)種把斷路器(qì)、隔離開(kāi)關(guān)、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的(de)組合電(diàn)器,一般(bān)由1-7個間隔組成,電容(róng)量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應(yīng)在10-300Hz,與國標(biāo)GB7674-1997等效。
我(wǒ)國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問(wèn)題的暫行規定”對GIS的(de)現場工頻(pín)耐壓值作了規定(dìng),取(qǔ)不超過(guò)出廠試驗電壓的(de)90%。IEC517標(biāo)準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓(yā)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(rú)下:
GIS交流耐(nài)壓(yā)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(jiāo)流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電(diàn)氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合(hé)理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符合(hé)要求的重要手(shǒu)段之(zhī)一,對試驗頻率一般要求在(zài)工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式(shì),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值高,這樣可大大減小試驗電源的容量(liàng),並且頻(pín)率可調,也增大了設備(bèi)的應用範圍,試驗接線如(rú)下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於(yú)電力變壓器一般采用額定電(diàn)壓的兩倍,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裝置。一般規定頻率(lǜ)應在100-400Hz範圍內,但(dàn)經驗證明感應耐壓試驗的頻率一(yī)般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組(zǔ)的交流耐壓試驗
根據(jù)國家和(hé)地方電(diàn)力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修(xiū)和運行以及預防性試驗中(zhōng)都應(yīng)進行交流耐壓試驗,試驗(yàn)時試驗電(diàn)壓和工作電壓(yā)的波形、頻率一(yī)致,作(zuò)用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應發(fā)電同(tóng)的工作狀態,試(shì)驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采(cǎi)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壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意(yì)圖
5.5其它試品的(de)交流耐壓試驗
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也可以(yǐ)使係統(tǒng)在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的(de)目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照(zhào)相關標準或規(guī)程(chéng)或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。
六、YD2000係類調(diào)頻式串並聯諧振試驗操作步驟及注意事項
6.1試驗操作步驟
1.根據各種試品接線方法,保(bǎo)證各點的接觸良好,保證一點接地,且接地點距分壓器*近。
2.確保連(lián)接(jiē)無誤後接通電源。
3.打開主機(jī)電源(yuán)開關會顯示主菜(cài)單
4.將光(guāng)標移至:試驗參數設(shè)置;按確認鍵。進行各項參數(shù)的修改,用上下左右
和確認(rèn)鍵執行。
然後返回主菜單。
5. 將光標移(yí)至:係統參數設置:按確認鍵。進行(háng)時間參數的(de)修改,用上(shàng)下左右和確(què)認鍵執行。
6. 將光標移至:進入試(shì)驗:按確認鍵。
7. 此(cǐ)時接上IGBT的輸入電壓選擇(zé)試驗方(fāng)法,進行試品的試驗,用確認鍵執(zhí)行。
8. 選擇手動試驗時,首先進行的是找(zhǎo)到試品諧振點,用上下鍵進行,使試驗電壓在*高點;在完成(chéng)了此項操作後請(qǐng)按麵板調壓鍵用左右鍵移位,上鍵增加激勵功(gōng)率當接近試驗電(diàn)壓後用右移鍵將光標移至小數點後慢慢增加功(gōng)率防止試品擊穿,到(dào)額定電壓後主機開始自(zì)動計時至設定時間退出試驗。選擇自動試驗時隻(zhī)要按了確認鍵就不要這(zhè)些操作(zuò)了。
9.進入試(shì)驗前注意試品的**距離,確保(bǎo)人生**。
10.主(zhǔ)菜單的測試操(cāo)作項(xiàng)請你不要任意改動,防止丟失。
6.2注意事項
1. 在給整機加電以前,一定要仔細檢查各輸入輸(shū)出(chū)接線是否正確和牢固.接地是否可靠,接地線采用一點接地,從麵(miàn)板上引出(接地線*好用裸銅線)。
2.試驗時,電抗器不可置(zhì)於鐵板等導電材料上。
3.試驗升壓之前需要整(zhěng)定(dìng)過(guò)電壓保護值,以防止試驗過程中意外分閘。
4.當變頻控製器提示過電壓保護、過流(liú)保護或放電保護時,請退(tuì)出試驗,重新整定電壓電流(liú)保(bǎo)護值,再進入試驗。