一、YD2000係類變頻串(chuàn)聯諧振耐壓試驗機應用範圍
YD2000係類變頻串聯諧(xié)振耐壓試驗機是(shì)運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製器(qì)的輸出頻率,使得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(shì)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(yù)防性試驗。
適(shì)用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用(yòng)於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交(jiāo)流耐壓試(shì)驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變(biàn)壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗機主要性(xìng)能指標(biāo)及特點
2.1主(zhǔ)要(yào)技術(shù)指標(biāo)
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電(diàn)電源電壓:380V±10%、三相(xiàng)或220V±10%、單相(10KW及(jí)以(yǐ)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(lǜ)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
(12)輸出波(bō)形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值(zhí):30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過電壓、過電流、試(shì)品閃絡等全自動保護
2.2主要特點(diǎn)
2.2.1體積小、重量(liàng)輕,適合於現場(chǎng)使(shǐ)用
變頻控(kòng)製器集(jí)調壓、調頻、控(kòng)製(zhì)及保護功能為一(yī)體,省去了(le)笨重的調(diào)壓器,而且操作方便、讀數直觀。由(yóu)於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現場試驗的製約(yuē)。當電壓等級較高(gāo)時,電抗器(qì)采用多級或疊積(jī)式結構,便於運用輸及現(xiàn)場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
變頻裝置采用先進的設計思想(xiǎng)、高品質的IGBT及驅動回路使(shǐ)輸出波形(xíng)失真度小,頻率(lǜ)輸(shū)出穩定性好(hǎo),具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人(rén)為整定(dìng))以(yǐ)及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當試(shì)品放電或擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗(yàn)電流的1/Q,避免了因(yīn)擊穿對試品造成的(de)損壞。
2.2.3試驗的(de)等(děng)效性好
采(cǎi)用接(jiē)近工頻(30HZ-300HZ)的交(jiāo)流電壓作為試驗電(diàn)源,無論是(shì)在等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近(jìn),保證了試驗結果的可靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓試驗機工(gōng)作原理及係(xì)統(tǒng)配置
3.1工(gōng)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(fèn)為兩大類:20kW及以上為控製(zhì)台式,20kW以下為(wéi)便攜箱式;它是由控製器和濾波器(qì)組成(chéng)。在係統中變頻控製器(qì)的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流(liú)電轉變成(chéng)為幅值(zhí)和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護(hù)功能(néng),保證試驗人員和試品的(de)**。
IGBT保(bǎo)護:當IGBT電流過(guò)大或過熱時,CPU將停止工作(zuò),直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定的保護電(diàn)壓(保護電壓可根據不同(tóng)試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保(bǎo)護:是(shì)當CPU檢測到母線工作電流超(chāo)過(guò)IGBT工作(zuò)電流或IGBT溫度(dù)過高時,CPU會發生(shēng)過流保護信號(hào),裝置停止工(gōng)作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放(fàng)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(jìn)線保護、低通濾(lǜ)波器:不僅可以在穩態下使放電(diàn)或擊穿電流小,而且使暫(zàn)態(瞬(shùn)時(shí))電流的破壞減小,從而保證設備(bèi)和人身的**。
測量部分:試驗(yàn)人員可直接從變(biàn)頻(pín)控製器控製麵板上讀(dú)取輸入電壓、電(diàn)流(liú)、當前工作(zuò)頻率、變頻(pín)控(kòng)製器(qì)輸出電(diàn)壓、電流及(jí)試(shì)品上所加(jiā)諧振電壓信號。
3.2.2勵(lì)磁變壓器(qì)
勵磁變壓器的作用是將(jiāng)變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓(yā),滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器(qì)的(de)容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足(zú)不同電壓等級、不同容量試(shì)品的試驗要(yào)求,勵磁變壓器高壓繞組一(yī)般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓電抗(kàng)器
高壓(yā)分(fèn)壓(yā)器是高電壓測試(shì)器件,它(tā)由高壓臂C1和低壓臂C2組成(chéng),測量信號從低壓臂C2上引出(chū),作為高壓電測量(liàng)和保護信號。
3.3決定係統配置(zhì)參數的因素(sù)
係統諧振電壓等級(jí)和容量取決於試品的(de)電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜(lǎn)決定(dìng)係統配置的主要是:電纜的電壓等級(jí)、電纜的截麵(miàn)積、試驗電纜的長(zhǎng)度及電纜要(yào)求的諧振頻率範圍(wéi)。
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對於GIS決(jué)定(dìng)係統配置的(de)因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數(shù)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(biàn)壓器、發電(diàn)機等設備,係統的配置取決於試品的容量試(shì)驗電壓、試品的等效電(diàn)容(róng)量C、要求的諧振頻率和試品的空載(zǎi)損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓(yā)試驗機型號(hào)說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
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係類變(biàn)頻串聯諧振耐壓試驗機試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻(pín)串聯諧振耐壓試驗機測量各種(zhǒng)被試品的接(jiē)線示意圖(tú)
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓(yā)試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於(yú)固體絕緣電纜,是經過特(tè)殊的物理、化(huà)學方法交(jiāo)聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛的(de)應用。我國(guó)自七十年代以來,交聯聚乙(yǐ)烯(xī)電(diàn)纜也得到了迅速的發展,並逐步(bù)取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓(yā)電(diàn)纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜(lǎn)它*大(dà)的特點就是容量大,若(ruò)是采用工頻(pín)或接近工頻的交流電壓試驗(yàn)作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難(nán)是長線路需要很大容量的試驗(yàn)設備:例如(rú)630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容(róng)量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則(zé)每相電(diàn)纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流(liú)30A),因此,采用傳統的試驗變壓(yā)器的試驗(yàn)方(fāng)法(fǎ)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(lǐ),使電源容量減少為試品容量的(de)1/Q,設備(bèi)的重(chóng)量大(dà)大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗(yàn)成為可能;同時利用試驗頻率允許(xǔ)在一定範圍內(30-300Hz)可調和試(shì)驗電抗器固定可調(單一電抗器電感是不可調(diào)的,但通過串並聯,總電感可調)的(de)原理,使(shǐ)得係統的(de)柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如(rú)下:
橡膠(jiāo)電纜的變頻交流耐壓試驗(yàn)接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕(jué)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)、測量儀表組合在一(yī)起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電(diàn)容(róng)量一般在10000PF以下(xià)。
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(biàn)電(diàn)站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作了規定,取不超過出廠(chǎng)試驗電(diàn)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(pín)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(nài)壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓(yā)試驗(外(wài)施工頻(pín)交流耐壓及感應耐壓(yā)試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它(tā)是考驗產(chǎn)品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符(fú)合要求的(de)重要手段之一,對試驗頻率一般(bān)要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通(tōng)過補償電容(róng)器使諧振頻率控製在(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,並且頻率可調,也(yě)增大(dà)了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於(yú)電(diàn)力變壓器一般采用(yòng)額定電壓的兩倍(bèi),為了不(bú)使鐵(tiě)心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一(yī)般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經(jīng)驗(yàn)證明感(gǎn)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、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(hé)工作電壓的波形、頻(pín)率一致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能(néng)能夠適應發電同(tóng)的(de)工作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻(pín)率要求為工(gōng)頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置(zhì)再配(pèi)上合適的(de)補償電容器在頻率(lǜ)和容量上都(dōu)可以(yǐ)很地滿足(zú)發電機的交流耐(nài)壓要求。
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(yā)試(shì)驗(yàn)
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相(xiàng)當於一電(diàn)容,利用電抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近(jìn)發生諧振,達(dá)到(dào)工頻(pín)絕緣試驗(yàn)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(chéng)套(tào)試驗裝置資料匯編》。