一、YD2000係類變(biàn)頻串聯諧振耐壓裝置應用範圍
YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振耐壓裝置是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓(yā)器激發串聯諧振回(huí)路,通過調節變頻控製器的輸出頻率(lǜ),使得(dé)回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試(shì)驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用(yòng)於(yú)大(dà)容量、高電壓(yā)的(de)電(diàn)容性試品的交接和預防性試驗。
適用於(yú)10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚(jù)乙烯電力電纜(lǎn)交(jiāo)流耐(nài)壓試驗
適用於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
適用(yòng)於電力變壓器的感應耐壓試驗
二(èr)、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓裝置主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫(wēn)度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三(sān)相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電(diàn)源容量(liàng):0-100KW
(6)額定輸出電壓(yā):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)
(9)頻率調節分(fèn)辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測(cè)量精度:1級
(12)輸(shū)出波形:正弦波,波形畸變(biàn)率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃(shǎn)絡等(děng)全自(zì)動保護
2.2主要特點
2.2.1體積(jī)小、重量輕(qīng),適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及(jí)保護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直(zhí)觀(guān)。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源(yuán)容量的不足對現場試驗的製(zhì)約(yuē)。當電壓等(děng)級較高時,電抗器采用多級(jí)或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安(ān)裝可靠性高
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓裝置采用先進的設計思(sī)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(hǎo)的IGBT、過電(diàn)流、過電(diàn)壓(yā)(保護值可根據需(xū)要人為整(zhěng)定)以及放電保護功能,可保護設備及人(rén)身的**;當試品放電或擊穿時(shí),由於諧振條件被(bèi)破壞,短路電流小,隻有試品試驗(yàn)電流(liú)的1/Q,避免了因(yīn)擊穿對試品(pǐn)造成(chéng)的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為(wéi)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(cháng)接近,保證了試驗結果(guǒ)的可靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類變(biàn)頻串聯諧(xié)振耐壓裝置工作原理及係統配置
3.1工作原理(lǐ)
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控(kòng)製(zhì)器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器(qì)組(zǔ)成。在係統中變頻(pín)控製器的主要作用是把幅值和(hé)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(diào)的(de)正(zhèng)弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製(zhì)器具有(yǒu)IGBT保護、過流(liú)保護、過壓保(bǎo)護、放電保護、進線保護等可靠的(de)保護功能,保證試(shì)驗人員(yuán)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:是指當試驗(yàn)電壓超過人(rén)為整定(dìng)的保(bǎo)護電(diàn)壓(保護電壓可根據不同(tóng)試驗電壓需要任意設定)時,控製(zhì)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(cè)到母線工作電流超過IGBT工作電流或(huò)IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置(zhì)停(tíng)止(zhǐ)工作(zuò),並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作(zuò),並切斷主回路(lù)。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或(huò)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:試驗人員可直接從變(biàn)頻控製器控製麵板上讀取(qǔ)輸(shū)入電壓、電(diàn)流、當前工作頻率、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(biàn)壓器的作用是將變(biàn)頻電源的輸出(chū)電壓升到合適的試驗電壓,滿(mǎn)足電抗器、負載在一不定期品質因數下試驗(yàn)電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量(liàng)試品的試(shì)驗要求,勵磁變壓器高壓繞組(zǔ)一般有多個抽頭。
3.2.3高(gāo)壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低(dī)壓臂C2組成,測量(liàng)信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量(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(diàn)壓等級和容量取決於試品的電容量C,試(shì)驗電壓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(shì):電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜(lǎn)的長度及電纜(lǎn)要求(qiú)的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因(yīn)素為:GIS的電(diàn)壓等級、GIS的間(jiān)隔數和每個間隔的電容量(liàng)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電壓、試品的等效電(diàn)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(chuàn)聯諧振(zhèn)耐壓裝置型號說明
4.1係(xì)統型(xíng)號說明
4.2變(biàn)頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振耐(nài)壓裝置試驗接線及操作(zuò)步驟
YD2000係類變頻串聯諧振(zhèn)耐壓裝置測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙(yǐ)烯電纜《XLPE》的(de)交流耐壓(yā)試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的(de)物理、化學方法交聯而成(chéng),具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年(nián)代以(yǐ)來,交聯聚(jù)乙烯電纜也得到了迅速(sù)的發展,並逐步(bù)取代了常規中低壓(yā)油(yóu)紙(zhǐ)絕緣電(diàn)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(jiù)是容量(liàng)大,若是采用工(gōng)頻或(huò)接近工頻(pín)的交流電壓試驗作為(wéi)擠包絕緣電纜線路竣工試驗(yàn)存在的*大困難(nán)是長線路需要很(hěn)大容量的(de)試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容(róng)量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試(shì)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變頻諧振的原理,使電源容(róng)量減少(shǎo)為試品(pǐn)容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試(shì)驗頻率允許在(zài)一定範(fàn)圍內(nèi)(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可(kě)調(單一電(diàn)抗器電(diàn)感是不可(kě)調(diào)的,但通過串並聯,總電感可調)的(de)原理,使得係統的(de)柔性大大增加。
電纜(lǎn)試驗(yàn)的(de)接(jiē)線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流(liú)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(liú)耐壓試(shì)驗
GIS是一種把斷路器(qì)、隔離開關、接地開關(guān)、電壓互(hù)感器、電流互感器、測量(liàng)儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合(hé)電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
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(děng)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(xià):
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓(yā)試(shì)驗)
變壓器應該進(jìn)行外施(shī)耐壓試驗(yàn)。它是(shì)考驗產品主絕緣電氣強度(dù)的*基本的絕緣試驗,是發現(xiàn)主絕緣(yuán)是否合(hé)理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的(de)重要手段之一,對試驗頻率一般要求(qiú)在工(gōng)頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振(zhèn)的方式,通過補償(cháng)電容器使諧振頻率(lǜ)控(kòng)製在(zài)45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這(zhè)樣(yàng)可大大減小試驗電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範(fàn)圍,試驗接線如下(xià)圖所(suǒ)示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采(cǎi)用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心(xīn)中磁(cí)通飽(bǎo)和,應使用兩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)驗證明感應耐壓試驗的頻率(lǜ)一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組(zǔ)的交流耐壓(yā)試驗
根據國(guó)家和地方電力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行以(yǐ)及預防性試驗中都應(yīng)進(jìn)行交(jiāo)流耐壓試驗,試(shì)驗時(shí)試驗電壓和工作電壓(yā)的波形、頻率一致,作用於絕緣內(nèi)部的電壓分布及擊穿性能能夠適應發電同的工作狀態,試(shì)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(chéng)套(tào)裝(zhuāng)置再配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和容量上都可以很(hěn)地滿足(zú)發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下(xià)圖:
發電機的交(jiāo)流耐壓接(jiē)線示意圖
5.5其它試品的交流(liú)耐壓試驗(yàn)
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一(yī)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(shēng)諧(xié)振,達到工頻絕(jué)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程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗(yàn)裝(zhuāng)置資料匯編》。