一、YD2000係類調頻式諧振(zhèn)儀應用範圍
YD2000係類調頻(pín)式諧振儀是運用串聯諧(xié)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的輸出頻率,使得(dé)回路中的電(diàn)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(pín)諧振(zhèn)試(shì)驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工(gōng)等(děng)行業,適用於大容量、高電壓的(de)電容性試品的交接和預防性試驗。
適用於(yú)10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯(lián)聚乙(yǐ)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(yòng)於大型發電機組、電力變壓(yā)器工頻(pín)耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗(yàn)
二、YD2000係類調頻式諧振儀主要(yào)性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作(zuò)濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓: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(chū)電壓(yā):0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工(gōng)作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要(yào)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)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波(bō)形畸變率≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過(guò)電流、試品(pǐn)閃絡等全自(zì)動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小(xiǎo)、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能(néng)為一體,省(shěng)去了笨重的調壓器,而且操作(zuò)方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了(le)由於電源容量的不足對現(xiàn)場試(shì)驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采(cǎi)用多級或(huò)疊積式結構,便於運用(yòng)輸及(jí)現場安裝。
2.2.2安裝可(kě)靠性高
YD2000係類調頻式諧振儀采用先進的設計思想、高品質的(de)IGBT及驅動回路使輸(shū)出波形失真(zhēn)度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及(jí)放電保(bǎo)護功能,可保護設(shè)備及人(rén)身的(de)**;當試品放電或擊穿時,由(yóu)於諧振條(tiáo)件被破壞,短路電流小(xiǎo),隻有試品試(shì)驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造(zào)成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采(cǎi)用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無(wú)論是在等效(xiào)性和一致(zhì)性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗(yàn)結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類(lèi)調頻式諧振儀工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)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(qì)從結構上分為兩大類(lèi):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組成。在係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和頻率(lǜ)固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和(hé)頻率可調的正(zhèng)弦波,並為整套設備提(tí)供電源(yuán)。
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(bǎo)護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電(diàn)流(liú)過大或(huò)過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是(shì)指(zhǐ)當(dāng)試驗電壓(yā)超過人為整定的保(bǎo)護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要(yào)任意設定)時,控(kòng)製器自動(dòng)跳閘,CPU停止工作(zuò),並提示(shì)係統發生過壓保護(hù)。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過(guò)高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏(píng)提示係(xì)統發生過流(liú)保護。
放電保護:當(dāng)試(shì)器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作(zuò),並切斷主(zhǔ)回路。
進線保(bǎo)護(hù)、低通濾波器:不僅(jǐn)可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫(zàn)態(瞬時)電流的破壞(huài)減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人(rén)員可直接從變頻控製器控製麵板(bǎn)上讀取輸入電壓、電流(liú)、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電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(de)作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電(diàn)壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下(xià)試(shì)驗電壓(yā)的要求(勵磁變壓器(qì)的容量一般與變頻控製器(qì)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(yā)器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高(gāo)壓分壓器是高電壓(yā)測試器件(jiàn),它由高壓臂C1和低壓臂(bì)C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作(zuò)為高壓電測量和保護信號。
3.3YD2000係類調(diào)頻式諧振(zhèn)儀決定係統配置參數的因素
係統(tǒng)諧振電壓(yā)等級和容量取決(jué)於試品的電(diàn)容量C,試驗(yàn)電壓U試驗頻率f。
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對(duì)於交(jiāo)聯聚乙烯電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級(jí)、電纜的截(jié)麵積(jī)、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GIS決定係統配置的因素為:GIS的(de)電壓等級、GIS的間(jiān)隔數和每個間隔的電容量C,GIS允(yǔn)許的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大(dà)小。
四、YD2000係類調頻式諧振儀型號說(shuō)明
4.1係統型號說明
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係類調頻式諧振儀試驗接線及操作(zuò)步驟(zhòu)
本套試驗裝置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)流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於(yú)固體絕緣電纜,是經(jīng)過(guò)特殊的物理、化學方法(fǎ)交聯(lián)而(ér)成,具有良好的電氣及物(wù)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,交聯聚乙烯電纜(lǎn)也得到了迅速的(de)發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等(děng)高壓電纜也在(zài)逐步推廣。
交聯聚乙(yǐ)烯(xī)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(dà)容量的試驗設備:例如(rú)630平(píng)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(xū)要50Hz試驗設備的(de)容量至(zhì)少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采(cǎi)用傳(chuán)統的(de)試驗變壓器的試驗方(fāng)法已經遠(yuǎn)遠不能滿足現場係(xì)統試驗容量的(de)要求,變頻諧振試(shì)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(shè)備的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現(xiàn)場試(shì)驗成為可能;同(tóng)時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和(hé)試驗電抗器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並(bìng)聯,總電感可調)的(de)原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的(de)變頻交流耐壓(yā)試驗接線(xiàn)示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流(liú)耐壓試驗
GIS是一種把斷(duàn)路器、隔離開關、接地開關、電壓(yā)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,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根(gēn)據(jù)IEC517(補(bǔ)充)的標準(zhǔn),GIS試驗電壓的頻率範(fàn)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(dìng)”對GIS的現場工頻耐壓值作(zuò)了規定,取不超過出廠試驗電壓的(de)90%。IEC517標準建議的(de)試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求(qiú)試(shì)驗頻率限製在10-300Hz範(fàn)圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變(biàn)壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐(nài)壓試驗)
變壓器應(yīng)該進行外施耐壓試驗。它是(shì)考驗產品主絕緣電氣(qì)強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否(fǒu)合(hé)理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段之一,對(duì)試驗頻率一般要求(qiú)在工頻(pín),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(lǜ)控製(zhì)在45-65Hz之(zhī)內,由於回(huí)路諧(xié)振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量,並且頻率可(kě)調,也增大了設備的應用範圍(wéi),試(shì)驗接線如(rú)下圖所示:
感應耐壓(yā)的倍數,對(duì)於電力變壓器一(yī)般采用額定電壓的(de)兩倍,為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率(lǜ)的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證(zhèng)明感(gǎn)應耐(nài)壓試(shì)驗的(de)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(zhōng)都應進行(háng)交流耐壓試驗,試驗時試驗電(diàn)壓和工作電壓(yā)的波形、頻率一致,作用於絕緣內(nèi)部的電(diàn)壓分布及(jí)擊穿性能能夠適應發(fā)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(xié)振試驗成套裝(zhuāng)置再(zài)配上合適的補償電容器在頻率和容量上(shàng)都可以很地滿足發電機的交(jiāo)流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的(de)交流耐壓接線示意圖
5.5其它試(shì)品的交流耐壓試驗
互感器、套管(guǎn)等設備在作耐(nài)壓試驗時,都相當於一電容(róng),利用電(diàn)抗器和補償電容(róng)器也(yě)可以使(shǐ)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程或本公司《YHCX變(biàn)頻串聯諧振成套試驗裝置資(zī)料匯編》。