一、YD2000係類變頻(pín)串聯諧振耐壓儀應用範圍
YD2000係類變頻(pín)串聯諧振耐壓儀是運用串聯諧振的原理,利用勵磁(cí)變壓器激發串(chuàn)聯諧(xié)振回路,通過調節(jiē)變頻控製器的(de)輸出頻(pín)率,使得回(huí)路中的電抗器電感L和試品(pǐn)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(pín)諧振(zhèn)試驗(yàn)裝置廣泛用(yòng)於電(diàn)力、冶(yě)金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電(diàn)壓的電容(róng)性(xìng)試品的交接和預防性(xìng)試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯(lián)聚(jù)乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流(liú)耐(nài)壓試驗
適用(yòng)於大型發電機(jī)組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗(yàn)
二、YD2000係(xì)類變頻串(chuàn)聯諧振耐壓儀主要性能指標及特點
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(wéi):≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供(gòng)電(diàn)電(diàn)源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以(yǐ)下(xià))
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸(shū)出(chū)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(qiú)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(cè)量精度:1級(jí)
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓(yā)、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小(xiǎo)、重量輕(qīng),適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調(diào)頻、控製及保護功能為一體,省去了(le)笨重的(de)調壓器,而且操(cāo)作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有(yǒu)效地解決了由於電源容量的不足對現場試(shì)驗的製(zhì)約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式(shì)結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高(gāo)
YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振耐壓(yā)儀采用先進的設計思想、高品質(zhì)的IGBT及驅動回路(lù)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(保護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當(dāng)試品放電或擊穿時,由於諧振條件被(bèi)破壞,短路(lù)電流小(xiǎo),隻有試品試驗電流的1/Q,避免了因(yīn)擊穿對試品造成的(de)損壞(huài)。
2.2.3試驗的等效(xiào)性好
采用接近工頻(pín)(30HZ-300HZ)的交流電壓作(zuò)為試驗電源,無(wú)論(lùn)是在等效性(xìng)和一致(zhì)性上都(dōu)與50HZ/60Hz的工頻電源(yuán)非常接(jiē)近(jìn),保證了試驗結果的可靠性和(hé)真實性。
三、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓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兩大類:20kW及以上為控製(zhì)台式,20kW以下為便攜(xié)箱式;它是由(yóu)控製器和濾波器組成。在(zài)係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和頻(pín)率固(gù)定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅(fú)值(zhí)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、過(guò)壓保護、放電保護、進線(xiàn)保護等(děng)可靠的保護功能,保證試驗人(rén)員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作(zuò),直到係統恢(huī)複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定的保(bǎo)護電壓(保護電(diàn)壓(yā)可根據(jù)不同(tóng)試驗電壓需要任意設(shè)定(dìng))時,控製器自動跳閘,CPU停止工(gōng)作,並提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流(liú)或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工(gōng)作,並通過液(yè)晶屏提示係統發生過流保(bǎo)護(hù)。
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(huí)路。
進線保護、低通(tōng)濾波器:不僅可以(yǐ)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(shè)備和人身的**。
測(cè)量(liàng)部(bù)分:試驗人員可直接從變頻控製器(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(diàn)流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁(cí)變(biàn)壓器
勵磁變(biàn)壓器的作(zuò)用是將變頻電源的輸出電壓升到合(hé)適的試驗(yàn)電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下試驗電(diàn)壓的要(yào)求(勵磁變壓器的容(róng)量一般與變頻控製器相同)。為了(le)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高壓電抗器
高壓分壓器是高電(diàn)壓測(cè)試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信(xìn)號從低壓臂C2上引出(chū),作為(wéi)高壓電測量(liàng)和保護信號。
3.3決定係統配置參數的因素
係統(tǒng)諧振電壓等(děng)級和容量取決於試品的(de)電(diàn)容量C,試驗(yàn)電(diàn)壓U試驗(yàn)頻(pín)率f。
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對於交聯聚乙烯(xī)電纜決(jué)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(diàn)纜要求的諧振(zhèn)頻率範圍。
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對於GIS決定係(xì)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(liàng)C,GIS允許的試驗頻率(lǜ)範(fàn)圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統(tǒng)的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量(liàng)C、要求的諧振頻率(lǜ)和試品的空載(zǎi)損耗的大小。
四(sì)、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓(yā)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(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分壓器型號說(shuō)明
五、YD2000係類(lèi)變頻(pín)串聯諧振耐(nài)壓儀試驗接線(xiàn)及操作步驟
YD2000係類變(biàn)頻串聯諧振耐(nài)壓儀測量各種被試品的接(jiē)線示意(yì)圖
5.1交聯(lián)聚(jù)乙(yǐ)烯電纜《XLPE》的交(jiāo)流耐壓試(shì)驗
交(jiāo)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、化學方法交聯而成,具有(yǒu)良好的電(diàn)氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛(fàn)的應用。我國自七十(shí)年代以來,交聯聚乙烯電纜也得(dé)到了迅速的發展,並逐步取代了常規中(zhōng)低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐(zhú)步推廣。
交聯聚乙烯電(diàn)纜它*大的特點就是容量大,若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗(yàn)作為擠包絕緣電纜線路(lù)竣工試驗存在的(de)*大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電纜(lǎn)線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則(zé)每相電纜試驗需要(yào)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(xié)振(zhèn)試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的(de)重量大大(dà)降低,使得高電壓、長距離電(diàn)纜的(de)現場試驗成為可(kě)能(néng);同時利用試(shì)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(單一電抗器電(diàn)感是不可調的,但通過串並聯,總電(diàn)感可調)的原理,使得係統的柔(róu)性大大增加。
電纜試驗的接線圖如(rú)下:
橡膠電纜(lǎn)的變頻交(jiāo)流耐(nài)壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣(qì)體(tǐ)絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器(qì)、測量儀表組合在(zài)一(yī)起,並以(yǐ)SF6氣體絕緣(yuán)的組(zǔ)合電器,一般由(yóu)1-7個間隔組成,電容量一(yī)般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓(yā)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(yā)值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的(de)試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並(bìng)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(jiē)線圖
5.3大型變壓(yā)器(qì)的交流耐(nài)壓(yā)試驗(外施工頻交流耐壓及(jí)感應耐(nài)壓試驗)
變壓(yā)器應該(gāi)進行外(wài)施耐壓試驗。它是考(kǎo)驗產品主絕緣電氣強度的(de)*基本的絕緣試(shì)驗,是發(fā)現主(zhǔ)絕緣是否合(hé)理,絕緣材料是無缺陷和(hé)製造工藝是否符合(hé)要求(qiú)的重要(yào)手段之一(yī),對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的(de)方式,通過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可(kě)大大減小試驗(yàn)電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範(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(le)不使鐵心中磁通飽和,應使用兩(liǎng)倍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(jīng)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(fā)電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力(lì)部門(mén)的(de)規定發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作(zuò)用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能(néng)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(yào)求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗(yàn)成套裝置再(zài)配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和容量上都可(kě)以很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐(nài)壓(yā)接線示意圖
5.5其(qí)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,利用電(diàn)抗器和補償電容器也可以(yǐ)使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或規(guī)程或本公司《YHCX變(biàn)頻串(chuàn)聯諧(xié)振成套試驗(yàn)裝置資料匯編》。