一、YD2000係類變頻串(chuàn)聯諧振耐壓機應用範圍
YD2000係類變(biàn)頻串聯諧振耐壓機是(shì)運用串聯諧振的(de)原理,利用勵磁變壓器激(jī)發串聯諧振回路(lù),通過調節變頻控製器的輸出(chū)頻(pín)率(lǜ),使得回路中(zhōng)的電抗器電感(gǎn)L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加(jiā)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(pǐn)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(dà)型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串聯(lián)諧振(zhèn)耐壓(yā)機主要性能(néng)指標及特點
2.1主要(yào)技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔(bá):≤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(shū)出(chū)容量:0-200KVA
(8)工(gōng)作頻率範圍:30-300Hz(亦可(kě)根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度(dù)≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量(liàng)精度:1級
(12)輸出(chū)波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡(luò)等全自動(dòng)保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻控製器集調(diào)壓、調頻、控製及保(bǎo)護功能為一(yī)體,省去了笨重的(de)調壓器,而且操作方便、讀數(shù)直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量(liàng)的不足對(duì)現場(chǎng)試驗的製約(yuē)。當電壓等級較(jiào)高時,電抗器(qì)采用多(duō)級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝(zhuāng)。
2.2.2安裝可靠性(xìng)高
YD2000係類變(biàn)頻串聯諧振耐壓機采用(yòng)先進(jìn)的設計思想、高品質的IGBT及驅動回(huí)路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良(liáng)好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要(yào)人(rén)為整定(dìng))以及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當(dāng)試品放電或擊(jī)穿時,由於諧振條件被(bèi)破壞,短路電流小(xiǎo),隻有試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿(chuān)對試品造成的損(sǔn)壞。
2.2.3試(shì)驗的等(děng)效性好
采用接近工(gōng)頻(30HZ-300HZ)的交流電壓(yā)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(diàn)源非常接近,保證了試驗(yàn)結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓機工作原理(lǐ)及係統配置
3.1工作(zuò)原(yuán)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(zhì)器(qì)和濾波器組成。在係統(tǒng)中變頻控製器的主要作用是把幅值(zhí)和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成為幅(fú)值和頻率可調的正弦波,並為整套(tào)設備提供電源。
變(biàn)頻控製(zhì)器具有IGBT保護、過流保護、過(guò)壓保(bǎo)護、放電保護、進線保護等可靠的(de)保護功能,保證試驗人員(yuán)和(hé)試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過(guò)熱時,CPU將停(tíng)止工作,直到(dào)係統恢(huī)複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過(guò)人為整(zhěng)定的保護電壓(yā)(保護電壓可根(gēn)據不同試驗電壓需要任意(yì)設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護(hù)。
過流保護(hù):是當CPU檢測到母線工作(zuò)電(diàn)流(liú)超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信(xìn)號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示(shì)係統發生過流(liú)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。
進線保護、低通濾波器:不(bú)僅可以在(zài)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(yuán)可直接從變頻控製器控製麵板上讀(dú)取輸入電(diàn)壓、電(diàn)流、當前工作頻(pín)率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上(shàng)所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器(qì)
勵磁變壓器的作用(yòng)是將變頻電源的輸出(chū)電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負(fù)載在一不定期品質(zhì)因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與(yǔ)變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一(yī)般有多個抽頭。
3.2.3高壓電(diàn)抗器
高壓(yā)分壓器是高電壓測試器件,它由高(gāo)壓(yā)臂C1和低壓臂(bì)C2組(zǔ)成,測量信號(hào)從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信(xìn)號。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素
係(xì)統諧振電壓等級和(hé)容量取決於試品的電容量C,試驗電壓(yā)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的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的(de)諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置(zhì)的(de)因素為:GIS的電壓等(děng)級(jí)、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許(xǔ)的(de)試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發(fā)電機等設備,係統的配置取決(jué)於試品的容量(liàng)試驗電壓、試(shì)品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品(pǐn)的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓機型號說明
4.1係統型號(hào)說明
4.2變頻控製器型號(hào)說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說(shuō)明(míng)
五、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓機試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓機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(de)交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於(yú)固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交(jiāo)聯而成,具有良(liáng)好的電氣及物理性能,在(zài)世界範圍內得到了廣泛的應(yīng)用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常(cháng)規中低壓油紙絕緣(yuán)電纜,而且(qiě)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,若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠(jǐ)包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很(hěn)大容(róng)量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電(diàn)容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量(liàng)至少為2.9MVA(試驗電(diàn)壓178KV試驗(yàn)電流30A),因此,采用(yòng)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(zhèn)試驗裝置(zhì)利用變頻(pín)諧振的原理,使電源容量減少為(wéi)試品容量的(de)1/Q,設備的重量大大降低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗(yàn)頻率允許在一定範(fàn)圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗(kàng)器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯(lián),總電感可調)的原理,使得(dé)係(xì)統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻(pín)交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體(tǐ)絕緣金屬封閉(bì)組合電(diàn)器)的交流(liú)耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關(guān)、電壓(yā)互感器、電流(liú)互感(gǎn)器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣(qì)體絕緣的組(zǔ)合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在(zài)10000PF以下。
根據IEC517(補充(chōng))的標準,GIS試驗(yàn)電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體(tǐ)絕緣變電站若幹技術(shù)問題的暫行規(guī)定”對GIS的現(xiàn)場工頻耐壓值作了規定(dìng),取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電(diàn)壓(yā)為出廠試驗(yàn)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(jiē)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驗(外(wài)施工頻交流耐壓及感應耐壓(yā)試驗)
變(biàn)壓器應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(jué)緣試驗,是發現主(zhǔ)絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造(zào)工藝是否符合要求的重要手段之(zhī)一,對試驗頻率(lǜ)一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通(tōng)過(guò)補償電容器使諧振頻率控製(zhì)在45-65Hz之內,由(yóu)於回路諧(xié)振時Q值高(gāo),這樣(yàng)可大大(dà)減小試驗電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備(bèi)的(de)應用範圍,試驗接線如下圖(tú)所示:
感應耐壓的倍數(shù),對於電力變壓器一(yī)般采用(yòng)額定電壓的兩倍,為了(le)不使鐵心中(zhōng)磁通飽和,應使(shǐ)用兩(liǎng)倍以上額定頻率的電源裝置。一般規定(dìng)頻(pín)率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明(míng)感應(yīng)耐壓試(shì)驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組(zǔ)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(zào)、安裝、檢修(xiū)和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試(shì)驗時試驗電壓和(hé)工作電壓(yā)的波形、頻率一致,作用於絕緣內部(bù)的電壓分布及擊(jī)穿性能能(néng)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(zhèn)試驗成套裝(zhuāng)置再配上合適的補償電容器在頻率和(hé)容量上都可以很(hěn)地滿足發電機(jī)的交流耐(nài)壓要求(qiú)。
試驗接(jiē)線如下圖:
發電機的(de)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(shè)備在作耐壓試驗時,都(dōu)相當於一電容,利用電抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附(fù)近發生諧振,達到工頻(pín)絕緣試驗的目的。
說明(míng):交流耐壓試(shì)驗方案請參照相關標準或規程或本(běn)公司《YHCX變頻串(chuàn)聯諧振(zhèn)成套試(shì)驗裝置資料匯編(biān)》。