一、YD2000係(xì)類調頻式諧振儀應(yīng)用範圍
YD2000係類調頻式(shì)諧振儀是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製(zhì)器的(de)輸出頻率,使(shǐ)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(diàn)壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用(yòng)於(yú)電力、冶金、石油、化工(gōng)等(děng)行業,適用於大容量、高電壓的電容性(xìng)試(shì)品的交接和預防性試驗。
適用(yòng)於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚(jù)乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐(nài)壓試驗
適用於大(dà)型發電機(jī)組(zǔ)、電力變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力變(biàn)壓器的感應耐壓試(shì)驗
二、YD2000係類調頻(pín)式諧振儀主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海(hǎi)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(liàng):0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範圍(wéi))
(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,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值(zhí):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
2.2.1體積小、重量輕,適合(hé)於現場使用
變頻控製器集調壓(yā)、調頻、控製及保護功(gōng)能為一體,省去(qù)了笨重的(de)調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級(jí)或疊積式結構,便於運用輸及現場(chǎng)安(ān)裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類調頻式諧振儀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,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電(diàn)流、過電(diàn)壓(yā)(保護值可根據需要人為整定)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,短路電流(liú)小,隻有試品試(shì)驗電流(liú)的1/Q,避免了因擊穿對試品造(zào)成的損壞。
2.2.3試(shì)驗的等效性好
采用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等(děng)效性和一致性(xìng)上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保(bǎo)證了試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類調頻式諧振儀工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構上分為(wéi)兩大(dà)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。在係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和頻率固定的工(gōng)頻(pín)380V或220V的正弦交流電轉變成(chéng)為幅值和頻率可調的正弦(xián)波,並為整套設備提(tí)供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電(diàn)保護、進線(xiàn)保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試(shì)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(hù):是指當試驗電壓超(chāo)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(zì)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溫度過高時(shí),CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通(tōng)過液晶屏提示(shì)係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線(xiàn)保護、低通濾(lǜ)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)電流的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接(jiē)從變頻控製(zhì)器(qì)控製麵板上讀取輸入電壓、電流、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壓信號。
3.2.2勵磁變壓(yā)器
勵磁(cí)變壓器的作用是將(jiāng)變頻電源的輸出電壓(yā)升到合適的(de)試驗電壓,滿足電抗器、負載在一(yī)不定期品質因數下試驗電(diàn)壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電(diàn)壓(yā)等級、不同容量試(shì)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(kàng)器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它(tā)由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號(hào)。
3.3YD2000係(xì)類調頻式諧振儀決定係統配(pèi)置參數的因素
係統諧振電(diàn)壓等級和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙(yǐ)烯電纜決定係統配置(zhì)的主要是:電纜的電壓(yā)等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範(fàn)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(jiān)隔數(shù)和每(měi)個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備(bèi),係統的配置取決於試品的容量試驗(yàn)電壓、試品的等效電容量(liàng)C、要求的諧振頻率和(hé)試品(pǐn)的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻式諧振(zhèn)儀型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻(pín)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
五、YD2000係類調頻式(shì)諧振儀試驗接線及操作步(bù)驟
本套試驗裝置測量各種被試品的接線示(shì)意圖
5.1交聯(lián)聚乙烯電纜(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(lǎn),是經過特(tè)殊的物理、化學方(fāng)法交聯而成(chéng),具有良好的電氣及物(wù)理性能,在世(shì)界範圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年代以(yǐ)來,交聯聚乙烯電纜也得到(dào)了迅速的發展,並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(yě)在(zài)逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大(dà)的特點就是容量(liàng)大,若是采用(yòng)工頻或接近工頻的交流(liú)電壓試(shì)驗作為擠包絕緣電(diàn)纜線路竣工(gōng)試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗設(shè)備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容(róng)量為0.188uF/Km,若(ruò)電纜長3Km,則每相電纜試(shì)驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采(cǎi)用傳統的試驗變壓器的試驗(yàn)方法已經遠遠不能滿足現場係統(tǒng)試驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量(liàng)減少為試品容量的1/Q,設備的重(chóng)量大(dà)大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗(yàn)成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定(dìng)可調(單一電抗器電感(gǎn)是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的(de)原理,使(shǐ)得係統的柔(róu)性大大增加(jiā)。
電纜(lǎn)試(shì)驗的接線圖如下:
橡膠電(diàn)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)的交流耐壓(yā)試驗
GIS是一種把斷(duàn)路器、隔離開關、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣(qì)體絕緣(yuán)的組合電器,一般由1-7個間隔(gé)組成(chéng),電(diàn)容量(liàng)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在10-300Hz,與國(guó)標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行(háng)規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取(qǔ)不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍(wéi)之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐(nài)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(jiāo)流耐壓及感應耐壓試驗)
變(biàn)壓(yā)器應(yīng)該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材料(liào)是(shì)無缺陷和製造工藝是否符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(bǔ)償電容器使諧振頻率控(kòng)製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大(dà)大(dà)減(jiǎn)小試驗電源的容量,並且頻率可調,也增(zēng)大了設備的(de)應用範(fàn)圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心(xīn)中磁(cí)通飽和,應使用兩倍以上額定(dìng)頻率的電源裝置。一般規定頻率應在(zài)100-400Hz範圍內,但(dàn)經驗證明感應耐壓試驗的頻(pín)率一(yī)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(dìng)發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐(nài)壓試(shì)驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致(zhì),作用於絕緣內(nèi)部(bù)的電壓分布及擊穿(chuān)性(xìng)能能夠適應發電同的工作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工(gōng)頻。
采用(yòng)YHCX變頻串聯諧振試驗(yàn)成套裝(zhuāng)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(diàn)機的(de)交流耐壓接線示意圖(tú)
5.5其它試品的(de)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(bǔ)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:交流耐壓試驗(yàn)方案請參照相關標準或規程或本(běn)公司(sī)《YHCX變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置資料匯編》。