一、YD2000係類變頻(pín)串聯諧振儀應用範圍
是運用串聯諧振的原(yuán)理,利用勵磁變壓器(qì)激(jī)發串(chuàn)聯諧振回路,通過調節變頻控(kòng)製器的輸出(chū)頻率,使得回路中的電抗器(qì)電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧(xié)振電壓即為試(shì)品上所加電(diàn)壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等(děng)行業,適用於大容量、高電壓的電(diàn)容(róng)性試品的交接和預防性(xìng)試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交(jiāo)聯聚乙烯電力電(diàn)纜(lǎn)交(jiāo)流耐壓試驗
適用(yòng)於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓(yā)
適(shì)用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係(xì)類變頻串聯(lián)諧振儀主要性能指標及特(tè)點
2.1主要技術指標
(1)工(gōng)作溫度(dù)範圍:-10~45℃
(2)工作濕(shī)度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供(gòng)電電源電壓:380V±10%、三相(xiàng)或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供(gòng)電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容(róng)量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可(kě)根據(jù)用戶要求放寬頻率範圍)
(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(liàng)精(jīng)度:1級(jí)
(12)輸出波(bō)形:正弦波(bō),波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過電壓、過(guò)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(shì)合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控(kòng)製及保護功能為一體,省去了笨重(chóng)的調壓器,而且操作方便、讀數(shù)直觀(guān)。由(yóu)於係統Q值較(jiào)高(30-120),有(yǒu)效地解決了由於電源容量(liàng)的不足(zú)對現場試驗的製(zhì)約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊(dié)積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性(xìng)高
變(biàn)頻裝置采用先進的設計思想、高品質的IGBT及(jí)驅動回(huí)路使輸出波形失真(zhēn)度小,頻率(lǜ)輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可(kě)根據需要人為(wéi)整定)以及放電保護功(gōng)能,可保護設備及人身的**;當試品(pǐn)放電或(huò)擊穿時,由於諧振條件被破壞,短(duǎn)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的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的(de)交流電壓作為試(shì)驗電源,無(wú)論(lùn)是在(zài)等效性和一(yī)致(zhì)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(hé)真實性。
三、YD2000係類變頻串聯(lián)諧振儀工作(zuò)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(qì)
變頻控製(zhì)器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱(xiāng)式(shì);它是由控(kòng)製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主(zhǔ)要作用(yòng)是把(bǎ)幅值和(hé)頻率固定(dìng)的工頻380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成(chéng)為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控(kòng)製器具有IGBT保護、過流保護、過壓(yā)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(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(zhèng)常(cháng)。
過壓保護:是(shì)指當試驗電壓(yā)超過人為整(zhěng)定的保護電壓(保護電壓可根據不同(tóng)試驗電(diàn)壓需要任意設(shè)定)時,控製器自動跳閘(zhá),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(dào)母(mǔ)線工作(zuò)電流超過IGBT工作(zuò)電流或IGBT溫度(dù)過高時(shí),CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液(yè)晶屏(píng)提示係統發生過流保護。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿(chuān)、短路或試品放電時(shí),CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保(bǎo)護、低通濾波器(qì):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(de)破壞減小(xiǎo),從(cóng)而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人(rén)員可直接從變(biàn)頻控(kòng)製器控製麵板上讀取輸入電(diàn)壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器(qì)輸(shū)出電壓、電(diàn)流及試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輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質(zhì)因數(shù)下試驗電壓的要求(勵(lì)磁(cí)變壓器(qì)的容量一般與(yǔ)變頻控製器相同)。為了滿足不同(tóng)電壓等級(jí)、不同容量試品的試驗要求,勵磁(cí)變壓器高壓繞組一般有多個(gè)抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是(shì)高電壓測試器件,它由高壓臂(bì)C1和低(dī)壓臂C2組成,測量信號從低(dī)壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置參數的因素(sù)
係統諧振(zhèn)電壓等級和容量取決於試品的電容量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(tǒng)配置的主要(yào)是:電纜的電壓等級、電纜(lǎn)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(yú)GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓(yā)等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變(biàn)壓器、發電機等設備,係統的配(pèi)置取決於試(shì)品的容量試(shì)驗電壓、試品的等效電容(róng)量C、要(yào)求的諧振頻率和試品的空載損(sǔn)耗的大小。
四、YD2000係類變頻串聯(lián)諧振儀型號說明
4.1係統型(xíng)號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵(lì)磁(cí)變壓器型號說明
4.4試驗電抗(kàng)器型號說明(míng)
4.5分(fèn)壓(yā)器型號說明
五、YD2000係類變頻串聯諧振儀試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串聯諧振(zhèn)儀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(jiāo)流(liú)耐壓(yā)試(shì)驗(yàn)
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經(jīng)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(dào)了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電(diàn)纜也得到了迅速的發展,並逐步取(qǔ)代了常規(guī)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(tā)*大的特點就是容量大,若(ruò)是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大(dà)困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電容量(liàng)為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的(de)容(róng)量至少為2.9MVA(試驗(yàn)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變頻諧振的原理,使電源容(róng)量減少為試品容量的1/Q,設備的(de)重(chóng)量(liàng)大大降低,使得高電壓、長距離電纜(lǎn)的現場(chǎng)試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一(yī)定範圍內(nèi)(30-300Hz)可調和試驗電抗器(qì)固定可調(單一電抗器(qì)電感是不(bú)可調的,但通過(guò)串並聯,總電感可調(diào))的(de)原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的(de)接線圖如(rú)下:
橡膠電纜的變頻交流(liú)耐壓試(shì)驗接線(xiàn)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
GIS是一種(zhǒng)把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一(yī)般(bān)由(yóu)1-7個間隔(gé)組成,電容量(liàng)一般在10000PF以(yǐ)下(xià)。
根據IEC517(補充)的標準(zhǔn),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(shù)問(wèn)題的暫(zàn)行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不(bú)超過出廠試驗電壓的(de)90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電(diàn)壓的80%,並要求試驗頻率限(xiàn)製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流(liú)耐壓(yā)試驗接線圖
5.3大型變壓器的交(jiāo)流耐壓試驗(yàn)(外施工頻交流(liú)耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施(shī)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(zhǔ)絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和(hé)製造工藝是否(fǒu)符合要求的重要手段之(zhī)一,對試驗頻(pín)率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振(zhèn)的方(fāng)式,通過(guò)補償電容(róng)器使諧振頻率(lǜ)控(kòng)製在45-65Hz之內,由於回路(lù)諧(xié)振時Q值高,這樣可大(dà)大減小試驗電(diàn)源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示(shì):
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用(yòng)額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應(yīng)使(shǐ)用兩倍以(yǐ)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(yàn)證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發(fā)電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中(zhōng)都應進行(háng)交(jiāo)流耐壓試驗,試驗時試驗(yàn)電壓和工作電壓(yā)的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分布(bù)及擊穿(chuān)性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,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套(tào)裝置再配上合適的補償電容(róng)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(qiú)。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容(róng),利用電抗器和補償(cháng)電容器也可(kě)以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕(jué)緣試驗的目的。
說明:交流耐(nài)壓試驗方案(àn)請參照相關標準或規程或本公(gōng)司(sī)《YHCX變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置資料匯(huì)編》。
六、YD2000係類變頻串聯諧振儀試驗操作步驟及注意事項
6.1試驗操(cāo)作步驟
1.根據各種(zhǒng)試品接線方法,保證各點(diǎn)的(de)接觸良好,保證(zhèng)一點接地,且接地點(diǎn)距(jù)分壓器*近。
2.確保連(lián)接無誤後接通電源。
3.打開主機(jī)電源(yuán)開關會顯示(shì)主菜單
4.將光標移(yí)至:試驗參數設置;按確認鍵。進行各項參數的修改,用(yòng)上下左右
和確認鍵執行。
然後返(fǎn)回主菜單(dān)。
5. 將光標移(yí)至(zhì):係統參數設置:按確認(rèn)鍵。進行時間參數的修改,用上下(xià)左右(yòu)和確認鍵執(zhí)行。
6. 將光標移至:進入試驗:按確認鍵。
7. 此時接(jiē)上IGBT的輸入電壓選(xuǎn)擇試驗(yàn)方法,進行試品的試驗,用確認鍵執行。
8. 選擇手動試驗時,首先進行的是找到試(shì)品諧振點,用上下鍵進行,使試驗電壓在*高點;在(zài)完成了此項操(cāo)作後請按麵板(bǎn)調壓鍵用左右鍵移位,上鍵(jiàn)增(zēng)加激勵功率當接近試驗電壓後用右移鍵將(jiāng)光標移(yí)至小數點後(hòu)慢慢增(zēng)加(jiā)功率防止試品擊穿,到額定電壓後主機開始自動計時至設定時間退出試驗。選擇自動試(shì)驗時隻要按了確認鍵就不要(yào)這些操作了。
9.進入試(shì)驗前注意試(shì)品的**距離(lí),確保人生**。
10.主菜單的測試操作項請你不要任意改(gǎi)動,防止丟失。
6.2注意事項
1. 在給整機加電以前,一(yī)定要仔細檢查各輸入輸出接線是否正確和(hé)牢固.接地是(shì)否可(kě)靠,接地線采用一點接地,從麵板上引出(接地線*好用裸銅線)。
2.試(shì)驗時(shí),電抗(kàng)器不可置於鐵板等導電材料(liào)上。
3.試驗升壓(yā)之前需要整定過電壓保護值,以防止試驗過程中意外分閘。
4.當變頻控製器提示過電壓保護、過流保護或放電保護時,請(qǐng)退出試驗,重新整定電壓電流(liú)保護值,再進入試驗。