一、YD2000係類變頻(pín)串並聯諧(xié)振應用範圍
YD2000係類變頻串並聯諧振是運用(yòng)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(pín)控製器的輸出頻率(lǜ),使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串(chuàn)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,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性(xìng)試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電(diàn)力電纜交流耐壓試驗(yàn)
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交(jiāo)流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓(yā)器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串並聯諧振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(shī)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)
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(zuò)頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻(pín)率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統(tǒng)測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波(bō),波形畸變率≤1%
(13)電(diàn)抗器Q值(zhí):30-120
(14)係統具(jù)有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護(hù)
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能(néng)為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方(fāng)便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了(le)由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電(diàn)壓等級較高時,電(diàn)抗(kàng)器采用多(duō)級或疊積式結(jié)構,便於運用輸及(jí)現場安裝(zhuāng)。
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(jí)驅動回路(lù)使輸出波形失真度(dù)小,頻率輸出穩定性好,具(jù)有良好的IGBT、過電流、過(guò)電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放(fàng)電(diàn)保護功能,可保護(hù)設備及人身的**;當試品放電(diàn)或擊穿時,由(yóu)於諧(xié)振條件被破壞,短路電流小,隻(zhī)有試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成(chéng)的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
YD2000係類變頻串(chuàn)並聯諧(xié)振(zhèn)采用(yòng)接(jiē)近工頻(30HZ-300HZ)的交流電(diàn)壓作為試驗電源,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(bǎo)證了試驗結(jié)果的可靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類變(biàn)頻串(chuàn)並聯諧振工作原理及係(xì)統配置
3.1工作原理(lǐ)
3.2係統(tǒng)配置
3.2.1變頻控製(zhì)器
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及以上(shàng)為控製台(tái)式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成(chéng)。在係(xì)統中變頻(pín)控製器的主要作(zuò)用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設(shè)備提供電源。
變(biàn)頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓(yā)保護、放電保護、進線保(bǎo)護等可靠的保護功(gōng)能,保證試驗人(rén)員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流(liú)過大或過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當試(shì)驗電壓超過人為整(zhěng)定的(de)保護(hù)電壓(保(bǎo)護電壓可根據不(bú)同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動(dòng)跳(tiào)閘,CPU停止工作,並提示係統(tǒng)發生過壓保(bǎo)護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統(tǒng)發生過流(liú)保護。
放(fàng)電(diàn)保護:當(dāng)試器(qì)擊(jī)穿、短路或(huò)試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路(lù)。
進線保(bǎo)護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放(fàng)電或擊穿(chuān)電流小,而且使暫態(瞬時)電流(liú)的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工(gōng)作頻(pín)率、變頻控製器(qì)輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁(cí)變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到(dào)合適的試驗電壓,滿(mǎn)足電抗器(qì)、負載在一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)。為了滿足不同電壓等級、不同容量(liàng)試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓電抗器(qì)
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高(gāo)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(hù)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決於(yú)試品的電容量C,試驗電(diàn)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:電纜的電壓等級、電纜的截麵(miàn)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(yú)GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電(diàn)容量C,GIS允許的試驗頻率範圍(wéi)。
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對(duì)於變壓器、發電機等設備,係(xì)統的配置取決(jué)於試(shì)品的容量試(shì)驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串並(bìng)聯諧振型號說明
4.1係統型號說明(míng)
4.2變頻控製器型號說明(míng)
4.3勵磁變(biàn)壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說(shuō)明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類變頻串並聯諧振試驗接線及操作步驟
本套試驗裝置(zhì)測量各種被試品的(de)接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的(de)交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電(diàn)纜(lǎn),是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理(lǐ)性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年(nián)代(dài)以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步(bù)取代了常規(guī)中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等(děng)高壓電纜也在逐步推廣。
交聯(lián)聚乙烯電纜它*大的特點就是容量大,若是采(cǎi)用(yòng)工頻或接近工頻(pín)的交流電壓試驗作為擠包絕(jué)緣電纜(lǎn)線路(lù)竣工試驗存在的*大困難是長線路需(xū)要很大容量的試驗設備:例如(rú)630平方毫米220KVXLPF電纜線路(lù),電容量為0.188uF/Km,若電(diàn)纜長(zhǎng)3Km,則每相電纜試驗(yàn)需要50Hz試驗設備的(de)容(róng)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量的要求,變頻諧振試驗裝置利用(yòng)變頻諧振的原理,使電源(yuán)容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降(jiàng)低,使得高電壓、長距(jù)離電(diàn)纜的現場試驗成為(wéi)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可調(單(dān)一電抗器電(diàn)感是不可(kě)調的,但通過串並聯,總電感可調)的原(yuán)理,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)交流耐壓試(shì)驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組(zǔ)合電器)的交流耐壓試(shì)驗(yàn)
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開(kāi)關、電壓互感器、電流互感器(qì)、測量儀表組合在一起,並以SF6氣(qì)體絕緣的組合電(diàn)器,一般由1-7個間(jiān)隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過(guò)出廠(chǎng)試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試(shì)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(de)交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐(nài)壓試驗)
變壓(yā)器應(yīng)該(gāi)進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣(yuán)電氣強度的(de)*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣(yuán)是(shì)否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符(fú)合(hé)要求的重要手(shǒu)段之一,對試(shì)驗頻率(lǜ)一般要求在工頻,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(kòng)製在(zài)45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量(liàng),並且頻率可調,也增大了設備的應用(yòng)範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍(bèi)數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍(bèi),為了不使鐵心中磁通(tōng)飽和,應使用兩倍(bèi)以上額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證(zhèng)明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製造、安裝(zhuāng)、檢修和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電(diàn)壓的波形(xíng)、頻率一致,作用於絕緣(yuán)內(nèi)部(bù)的電壓分布及擊穿性(xìng)能能夠適應發電同(tóng)的工作狀態,試驗(yàn)電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
YD2000係類變頻串並聯諧振采用YHCX變頻串聯諧(xié)振試驗成套裝置再配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和容(róng)量上都可(kě)以(yǐ)很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電(diàn)機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交(jiāo)流耐壓試驗
互感器、套管等設(shè)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(yě)可以使係統在50Hz附近發(fā)生諧振,達到工頻絕緣(yuán)試(shì)驗的(de)目的。
說明:交流耐壓試驗(yàn)方案請參照相關標(biāo)準或規程或本公司《YHCX變(biàn)頻串聯諧振成(chéng)套試驗裝(zhuāng)置資料匯編》。