一、YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振耐壓試(shì)驗成套裝置應用範圍
YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置是(shì)運用串聯諧振的原理(lǐ),利(lì)用勵(lì)磁變壓器激發(fā)串聯諧振回路(lù),通過調節變頻控製器的(de)輸出頻率,使得回路中(zhōng)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(xié)振試驗裝置廣泛用於(yú)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交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電(diàn)力變壓器工頻耐壓
適用(yòng)於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類(lèi)調頻式(shì)串聯諧振耐壓試驗成套裝置主要性能指標及(jí)特點
2.1主要技術(shù)指標
(1)工作溫度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工(gōng)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及以下(xià))
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額(é)定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容(róng)量(liàng):0-200KVA
(8)工作頻(pín)率範圍:30-300Hz(亦可(kě)根據用戶要求放寬頻率範圍)
(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)輸出波形:正弦波,波形(xíng)畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過(guò)電流、試品閃(shǎn)絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小(xiǎo)、重(chóng)量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的(de)調壓器,而且操作(zuò)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源容量的不(bú)足對現場(chǎng)試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式(shì)結構,便於運用輸及(jí)現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
變(biàn)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(xíng)失(shī)真度小,頻率輸出穩定性好(hǎo),具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護(hù)值可根據需要人為整(zhěng)定)以(yǐ)及放電(diàn)保護(hù)功能,可保護(hù)設備及(jí)人身的**;當試品放電或(huò)擊穿時,由於諧振條(tiáo)件被破壞,短路電流小,隻有(yǒu)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試驗的等效性好
采用接近工頻(pín)(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電(diàn)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(yàn)結(jié)果的可靠性和(hé)真實性。
三、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓(yā)試驗成套裝置工作(zuò)原(yuán)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(zhì)器
變頻控製器從結構上分(fèn)為兩大類:20kW及以上為控製台式(shì),20kW以下為便攜箱式;它是由控製器(qì)和濾波器(qì)組(zǔ)成。在係統(tǒng)中變頻控製器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正(zhèng)弦(xián)交(jiāo)流電轉變成為幅值和(hé)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(guò)流保護(hù)、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠(kào)的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電(diàn)流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過(guò)壓保護:是指當試驗電壓超過(guò)人為整定的保護(hù)電壓(保護電壓可(kě)根據(jù)不同試驗電壓需要任(rèn)意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示(shì)係(xì)統發生過壓保護。
過流(liú)保護:是(shì)當CPU檢(jiǎn)測到母線工作電流超過IGBT工(gōng)作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶(jīng)屏提示係統發生過流保護(hù)。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時(shí),CPU停止工作,並切斷(duàn)主回路。
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,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減(jiǎn)小,從(cóng)而保證設備和人身的**。
測量部分:試(shì)驗人員可直(zhí)接從變頻控製器控製麵板上讀(dú)取輸入電壓、電(diàn)流(liú)、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電(diàn)壓(yā)信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器(qì)的作用是將變(biàn)頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載(zǎi)在一不定期品質因數下試驗電壓(yā)的要求(勵磁變壓器的容量(liàng)一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品(pǐn)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
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(chū),作為高壓電測量和保護(hù)信號。
3.3決定係統配置參數(shù)的因素
係統諧振電壓等(děng)級和容量取決於試品的電容量(liàng)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(xì)統配置(zhì)的(de)主要是:電(diàn)纜的(de)電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度(dù)及電纜要求的諧振頻率範圍。
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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(měi)個間隔的電容量(liàng)C,GIS允許的(de)試(shì)驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等(děng)設備,係統(tǒng)的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品(pǐn)的(de)等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類(lèi)調頻式串聯諧振耐壓試驗(yàn)成套裝(zhuāng)置型號說(shuō)明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明(míng)
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(fèn)壓器(qì)型號(hào)說明
五、YD2000係類調(diào)頻(pín)式串聯諧振耐壓試驗成套裝置(zhì)試驗接線及操(cāo)作步驟
YD2000係類調頻式串聯諧振(zhèn)耐壓試驗成套裝置測量各種(zhǒng)被試品的接線示意(yì)圖
5.1交聯聚(jù)乙(yǐ)烯電纜(lǎn)《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是(shì)經過特殊的物理、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(nián)代以來,交聯聚乙(yǐ)烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜(lǎn),而(ér)且110KV、220KV等高壓電(diàn)纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電(diàn)纜它*大的特點就是容量大,若是采用工(gōng)頻或接近工頻的交流電(diàn)壓試驗作為擠包絕緣電(diàn)纜線(xiàn)路(lù)竣工試驗存在的*大(dà)困難是長線路需要很大(dà)容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容(róng)量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每(měi)相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量(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(biàn)壓(yā)器的試驗方法已經遠遠不能滿足現(xiàn)場係統試(shì)驗容量的要(yào)求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振(zhèn)的原(yuán)理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量(liàng)大大降低,使得高電壓、長距離電(diàn)纜的現場(chǎng)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(yàn)電抗器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但(dàn)通(tōng)過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統(tǒng)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(de)交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓(yā)互感器(qì)、電流(liú)互(hù)感器、測量儀表組合在一起,並(bìng)以SF6氣體絕緣的(de)組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗(yàn)電壓的頻率範圍(wéi)應在10-300Hz,與國標(biāo)GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題(tí)的暫行規定(dìng)”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過(guò)出廠試驗電壓的90%。IEC517標(biāo)準建議的試(shì)驗電壓(yā)為出廠試驗電壓的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(xià):
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大(dà)型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐(nài)壓及感應耐壓(yā)試(shì)驗)
變壓(yā)器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣(qì)強度的*基本的絕緣(yuán)試驗,是發(fā)現主絕緣是否合理,絕緣材(cái)料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重(chóng)要手段之一,對試(shì)驗頻率一般要求(qiú)在工頻(pín),即45-65Hz。
采用變頻諧振(zhèn)的方式,通過補(bǔ)償電容器使諧振頻(pín)率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時(shí)Q值高,這樣(yàng)可大大減小試(shì)驗電源的容量,並且頻率可調,也增(zēng)大了設備的應用範圍(wéi),試驗接(jiē)線如下圖所示:
感應耐壓(yā)的倍數,對於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(tōng)飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規(guī)定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜(yí)。
5.4大型(xíng)發(fā)電機(jī)組的交(jiāo)流耐壓試(shì)驗
根據國家和地方電力部門的規定(dìng)發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗(yàn)中都應進行交流耐壓試驗,試驗時(shí)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(gòu)適應發電同的工(gōng)作狀態,試(shì)驗電壓一(yī)般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯(lián)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(jī)的交流耐壓要(yào)求。
試驗接線如下(xià)圖:
發電機的交流耐(nài)壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感(gǎn)器、套管等設備在作耐壓試(shì)驗時,都相當(dāng)於一電容,利(lì)用(yòng)電抗器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。
說明:交(jiāo)流耐壓試驗方案請參照(zhào)相關標準或規程或本公司(sī)《YHCX變頻串聯諧振成套試驗(yàn)裝置資料匯(huì)編》。