一、YD2000係類變頻(pín)串(chuàn)聯諧(xié)振設備應用範圍
YD2000係類變頻(pín)串(chuàn)聯諧振設備是運用串聯(lián)諧(xié)振的原理,利用勵磁變壓器(qì)激發串聯諧振回路,通過調節變(biàn)頻控製器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和(hé)試品電容C發生串(chuàn)聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電(diàn)壓。變頻諧振試驗裝置廣泛(fàn)用於電力、冶(yě)金、石油、化工等行業(yè),適(shì)用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
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(liú)耐(nài)壓試驗
適用於大型發電(diàn)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驗
二、YD2000係類變頻串聯諧(xié)振設備主要性能指標及特點
2.1主要技術指(zhǐ)標(biāo)
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕(shī)度範圍:≤90%
(3)海拔(bá):≤1000m
(4)供電(diàn)電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(xiàng)(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電(diàn)電源容量(liàng):0-100KW
(6)額定輸出(chū)電壓(yā):0-500KV
(7)額定輸出容(róng)量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根(gēn)據用戶要求放寬頻率(lǜ)範圍)
(9)頻率(lǜ)調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出(chū)波形: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主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合(hé)於(yú)現(xiàn)場使用
變頻控製器集調壓、調頻(pín)、控製及保護功能為一(yī)體(tǐ),省去了笨重的調壓器,而且操作方便(biàn)、讀數直(zhí)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(bú)足對現(xiàn)場試驗的製約(yuē)。當電壓等級較高時(shí),電抗器采用多級或(huò)疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變頻串聯諧(xié)振(zhèn)設備采用先進(jìn)的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真(zhēn)度小,頻率輸(shū)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(wéi)整定)以及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電(diàn)流小,隻有試品(pǐn)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(pín)(30HZ-300HZ)的(de)交流電壓作為試驗(yàn)電源,無論是在等(děng)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係類變頻串聯諧振設備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(pín)控製器
變頻控製器從結構上分為(wéi)兩大類:20kW及以(yǐ)上為控製(zhì)台(tái)式(shì),20kW以下為便攜箱式(shì);它是由控製(zhì)器和濾波器組成。在係統中變頻控(kòng)製器的主要作用是(shì)把幅值(zhí)和頻率固定的工頻(pín)380V或220V的正弦(xián)交流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,並(bìng)為整(zhěng)套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保(bǎo)護、過流保護(hù)、過壓保(bǎo)護、放電保護(hù)、進線保護等可靠的保護(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,CPU將停止工作,直到係統(tǒng)恢複正常。
過壓保護(hù):是指當試(shì)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,並提示係統發生過壓保護(hù)。
過流保護:是當CPU檢測到母線工(gōng)作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時(shí),CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保(bǎo)護(hù):當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路(lù)。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫(zàn)態(tài)(瞬時)電(diàn)流的破壞減小,從而(ér)保證設備和人身的**。
測量(liàng)部分:試驗人員可直(zhí)接從變頻控製器(qì)控製麵板(bǎn)上(shàng)讀取輸入電(diàn)壓、電流、當前工(gōng)作頻率、變頻控製器輸出電(diàn)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頻電源的(de)輸(shū)出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一(yī)不定期品質因數(shù)下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻(pín)控製器相(xiàng)同)。為了滿足不同電壓等級、不同容(róng)量試品的試驗要求,勵磁變壓器(qì)高壓繞組一般有(yǒu)多個抽頭。
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C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高(gāo)壓(yā)電(diàn)測量和保護信號。
3.3決定係(xì)統配置參數的因素
係統諧振電壓(yā)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(dìng)係統配置的主要是(shì):電纜的(de)電壓等級、電(diàn)纜的截麵積、試(shì)驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻(pín)率範圍(wéi)。
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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(gè)間隔的電(diàn)容量C,GIS允許的試驗頻率範圍(wéi)。
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對於變壓器、發(fā)電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓(yā)、試品的等效(xiào)電容量C、要求(qiú)的諧(xié)振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串聯諧振設(shè)備型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說(shuō)明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型(xíng)號說明(míng)
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類變頻串聯諧振設備試驗接線及操作步(bù)驟
YD2000係類變頻串聯諧振設備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(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(jù)有(yǒu)良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發(fā)展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕(jué)緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣(guǎng)。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容(róng)量大,若是采用(yòng)工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為(wéi)擠包絕(jué)緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長線(xiàn)路需要很大容量的試(shì)驗設備:例如630平方(fāng)毫米220KVXLPF電纜線路,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(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流(liú)30A),因此(cǐ),采(cǎi)用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場(chǎng)係(xì)統試(shì)驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理(lǐ),使電源容量減少為試品容量的1/Q,設(shè)備的重量大大(dà)降低,使(shǐ)得高電壓、長距離(lí)電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗(kàng)器固定(dìng)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(yuán)理(lǐ),使得係統的柔性大大(dà)增加。
電纜試驗的接(jiē)線圖如下:
橡膠電纜的變頻(pín)交(jiāo)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)的交流耐壓試驗(yàn)
GIS是一種(zhǒng)把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感(gǎn)器、電流互(hù)感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量(liàng)一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標(biāo)準,GIS試驗電壓的頻(pín)率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效(xiào)。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹(gàn)技術問題的暫(zàn)行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作(zuò)了規定,取不超過出廠(chǎng)試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠(chǎng)試驗電壓的80%,並要(yào)求試驗頻率限製在10-300Hz範圍(wéi)之內。
GIS的(de)交(jiāo)流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及(jí)感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐(nài)壓試驗。它是考驗產品主絕緣(yuán)電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣(yuán)是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工(gōng)藝是否符(fú)合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,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(yīng)耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓(yā)的兩倍,為了不使鐵心中(zhōng)磁通飽(bǎo)和,應使用兩倍以(yǐ)上額定頻率的電源裝置。一般規定(dìng)頻率應在(zài)100-400Hz範圍內(nèi),但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交(jiāo)流耐壓試驗
根據國家和地方電力(lì)部門(mén)的規定發電機在製造、安裝、檢修和(hé)運(yùn)行以及預(yù)防性試驗(yàn)中都應(yīng)進行交流耐(nài)壓試驗,試(shì)驗時試驗電壓和工作電壓的波形(xíng)、頻率(lǜ)一致,作用(yòng)於絕緣內部的電壓分布(bù)及擊穿性能(néng)能夠適應發(fā)電同的工作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償(cháng)電容器在頻率和(hé)容(róng)量上(shàng)都可以很地滿足發電(diàn)機的交流耐(nài)壓(yā)要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流(liú)耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、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器也可(kě)以使係統(tǒng)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(zhèn)成套試驗裝置資料匯(huì)編》。