一、YD2000係類諧振試驗裝置應用範圍
是運用串聯諧振的原理,利用勵磁(cí)變壓器激發串聯諧振回路,通過(guò)調節變頻控製器的輸出(chū)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,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用(yòng)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(lián)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)電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感(gǎn)應耐壓(yā)試驗
二、YD2000係類諧振試驗裝(zhuāng)置主要性能指標及特點
2.1主要(yào)技術指(zhǐ)標
(1)工作溫度(dù)範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以(yǐ)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(shū)出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦(yì)可根據用戶要求放(fàng)寬頻率範(fàn)圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波(bō)形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係(xì)統具有IGBT、過(guò)電壓、過電流、試品(pǐn)閃絡等(děng)全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕(qīng),適合於現場使用
變頻控製(zhì)器集調壓、調(diào)頻、控製及(jí)保(bǎo)護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統(tǒng)Q值較高(30-120),有效地解決了由於電(diàn)源容量的(de)不足對現場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或(huò)疊積式結構,便於運用輸(shū)及現場安裝(zhuāng)。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設(shè)計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度(dù)小,頻率輸出穩定性(xìng)好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人(rén)為整定)以及放電保護功能,可保(bǎo)護設備及人身的**;當試品放電或擊(jī)穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電(diàn)流的1/Q,避免了因擊穿對(duì)試品造成的(de)損(sǔn)壞。
2.2.3試驗的等效(xiào)性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗(yàn)電源,無論是在等效性和一致性上都與(yǔ)50HZ/60Hz的工頻電(diàn)源非常接近,保證了試驗結果的可(kě)靠性和真實性。
三(sān)、YD2000係類諧振試驗裝置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(kòng)製器
變頻控製器從結構(gòu)上分(fèn)為兩大類:20kW及(jí)以上(shàng)為控製台式,20kW以下為便(biàn)攜箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和(hé)頻(pín)率固定的(de)工頻380V或220V的正(zhèng)弦交流電轉變成(chéng)為幅值和頻率可調(diào)的正弦波,並為整套設備提供電(diàn)源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過(guò)壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試品(pǐn)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(huī)複正(zhèng)常(cháng)。
過壓保護:是指當試驗(yàn)電(diàn)壓(yā)超(chāo)過人(rén)為整定的保護電壓(保護(hù)電壓可根據不同試(shì)驗電(diàn)壓需要(yào)任意設(shè)定(dìng))時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作(zuò)電流超過IGBT工作電流或IGBT溫(wēn)度過(guò)高時,CPU會發(fā)生過流保護信(xìn)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:當試器(qì)擊穿、短路(lù)或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波(bō)器:不僅可以在穩態下(xià)使放電或擊穿電流小,而(ér)且使暫態(瞬時)電(diàn)流的破壞減(jiǎn)小,從(cóng)而保證設(shè)備和人(rén)身的**。
測量部分:試驗人(rén)員可直(zhí)接(jiē)從變頻控製器(qì)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(chū)電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器(qì)
勵磁變壓器的作(zuò)用是將變頻電源的輸出電壓升到合(hé)適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數(shù)下試驗電壓的要(yào)求(勵磁變壓器(qì)的容(róng)量一般與(yǔ)變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓(yā)等級、不同容量試品的試(shì)驗要求,勵磁變壓器高(gāo)壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高(gāo)壓分壓(yā)器是高電(diàn)壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從(cóng)低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保(bǎo)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(qǔ)決於試品的電容(róng)量C,試驗電壓U試(shì)驗頻(pín)率f。
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對於交聯聚乙烯(xī)電纜決(jué)定係(xì)統配置的(de)主要是:電纜的電壓等級(jí)、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統(tǒng)配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間(jiān)隔數和每個間(jiān)隔的電容量(liàng)C,GIS允許的試(shì)驗頻率範圍(wéi)。
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對於(yú)變壓器、發電機等設備,係統(tǒng)的配置取決於試品的容量(liàng)試驗電壓、試品的等效電容量C、要(yào)求的(de)諧振頻率和(hé)試品的(de)空載損耗(hào)的大小。
四、YD2000係類諧振試驗裝置型號(hào)說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器(qì)型號說明
4.5分壓器型號說明(míng)
五、YD2000係類諧振試(shì)驗裝置試驗接線及操作步驟(zhòu)
測量各種被試品的接(jiē)線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試(shì)驗
交聯聚(jù)乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜(lǎn),是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的(de)電氣及物理性(xìng)能,在世界範圍(wéi)內得到了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙(yǐ)烯電纜也得到了(le)迅速的發展,並(bìng)逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量大,若是采(cǎi)用工頻(pín)或接近工頻的交流電壓試驗作(zuò)為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是(shì)長線(xiàn)路需要很大容量的(de)試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長(zhǎng)3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗(yàn)設備的容量(liàng)至少為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(de)試驗方法已經遠(yuǎn)遠不(bú)能滿足現場係統試驗容量的要(yào)求,變(biàn)頻諧振試驗(yàn)裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的重(chóng)量大大降低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試(shì)驗頻率允許在一定範圍內(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(dàn)通過串並聯,總電感可(kě)調)的原(yuán)理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡(xiàng)膠電纜(lǎn)的變頻交流耐壓(yā)試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合(hé)電器)的(de)交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接(jiē)地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並(bìng)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(de)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(gàn)技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規(guī)定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議(yì)的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在(zài)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大型變壓器的交流耐壓試(shì)驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進(jìn)行外施耐(nài)壓試驗。它是考驗(yàn)產品主絕緣電氣強度(dù)的*基(jī)本的絕緣試驗,是(shì)發現主絕緣是否合理(lǐ),絕緣材料是無(wú)缺陷和製造工藝是否符合要求的(de)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)振的方式,通過補償電容器使諧振頻(pín)率控製(zhì)在45-65Hz之(zhī)內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗(yàn)電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試(shì)驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額(é)定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以(yǐ)上額定頻率的電源(yuán)裝置。一般(bān)規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試(shì)驗的(de)頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機(jī)在製造、安(ān)裝、檢修和(hé)運行以及預防性試驗中都應(yīng)進行交流耐壓試驗(yàn),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(bù)的電壓(yā)分布及(jí)擊穿性能能夠適應(yīng)發電同的工作狀態(tài),試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要(yào)求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上(shàng)合適的補償電容器在頻(pín)率和容量上都可以很地滿足發電(diàn)機的交(jiāo)流耐壓要求。
試驗(yàn)接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其(qí)它試品的交(jiāo)流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作(zuò)耐壓試驗時,都相當於一電容,利用(yòng)電抗器(qì)和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的(de)。
說明:交流耐壓(yā)試驗方案請參照相關(guān)標準或規程或本(běn)公司《YHCX變頻串聯諧振(zhèn)成套(tào)試驗裝置(zhì)資料匯編》。