一、YD2000係類調頻式串聯諧振儀應用範圍
YD2000係類調頻式串聯諧振儀是運用(yòng)串(chuàn)聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調(diào)節變頻控製器的輸出頻率,使得(dé)回路中的電抗器電(diàn)感L和試品電容(róng)C發生串聯諧振,諧振電(diàn)壓即為試品上所(suǒ)加電壓(yā)。變頻(pín)諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油(yóu)、化工等行業(yè),適用於大容量、高電壓(yā)的電(diàn)容性試品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(liú)耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交(jiāo)流耐(nài)壓(yā)試(shì)驗
適用於大型(xíng)發電機組、電(diàn)力變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力變壓器的感(gǎn)應耐壓試驗
二、YD2000係類(lèi)調頻式串聯諧(xié)振儀主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電(diàn)電(diàn)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:0-100KW
(6)額(é)定輸出電壓(yā):0-500KV
(7)額定輸出容量(liàng):0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放(fàng)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(cè)量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃(shǎn)絡等全自動保(bǎo)護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,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、讀數直觀。由於(yú)係統Q值較(jiào)高(30-120),有效地解決了由於電源容(róng)量(liàng)的不(bú)足對現場試驗的製約。當電壓等級(jí)較高時,電抗器(qì)采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
變頻裝置采用先進的設(shè)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,具有良好的IGBT、過電流、過(guò)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**;當試品放電或(huò)擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有(yǒu)試品試驗電(diàn)流的1/Q,避免(miǎn)了因擊穿對(duì)試品造成的損(sǔn)壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工(gōng)頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無(wú)論是(shì)在等效(xiào)性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了(le)試驗結果的(de)可(kě)靠性和真(zhēn)實性。
三、工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統(tǒng)配置(zhì)
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構(gòu)上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為(wéi)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(zuò)用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的(de)正(zhèng)弦交(jiāo)流電轉變成(chéng)為幅值和頻率可調的(de)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(yā)保護、放電保護(hù)、進線保護等(děng)可靠的保護功能(néng),保證(zhèng)試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或(huò)過熱時,CPU將停止工作,直到係統(tǒng)恢複正常。
過壓保護(hù):是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任(rèn)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。
過流保護:是當CPU檢測(cè)到母線工作電流超過IGBT工作電(diàn)流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過(guò)流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿、短路(lù)或試品放電時,CPU停止工作,並切(qiē)斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使(shǐ)放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電(diàn)流的破壞減小,從而保證設備和(hé)人身的**。
測量(liàng)部分:試驗(yàn)人員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻(pín)控製器輸(shū)出電壓(yā)、電流及試品(pǐn)上所加諧振(zhèn)電壓信(xìn)號(hào)。
3.2.2勵磁變壓器
勵(lì)磁變壓器的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(shù)下試驗電壓的(de)要求(勵磁變壓(yā)器的(de)容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(yào)求,勵磁變(biàn)壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電(diàn)壓(yā)測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高(gāo)壓電測量和保護信號。
3.3決定係(xì)統配置參數的因素
係統諧振電壓等(děng)級和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於(yú)交聯(lián)聚(jù)乙烯電纜決定係統配置的主要是:電(diàn)纜的電(diàn)壓(yā)等級、電(diàn)纜(lǎn)的截麵積、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(dìng)係(xì)統配置的因素為(wéi):GIS的電壓等級、GIS的間隔(gé)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(duì)於變壓器、發(fā)電機(jī)等設備,係統的配置(zhì)取(qǔ)決於試品的容量試驗電壓(yā)、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率(lǜ)和試品的(de)空載(zǎi)損耗(hào)的大小(xiǎo)。
四、YD2000係類(lèi)調頻式串聯諧振儀型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控(kòng)製器型號(hào)說明
4.3勵磁變壓器型(xíng)號說明
4.4試驗電抗器型號說明(míng)
4.5分壓器型號(hào)說明
五、YD2000係類調頻(pín)式(shì)串聯諧振儀試驗接線及操作步驟
本套試驗裝置測(cè)量各種被試品的接線示意圖
5.1交(jiāo)聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯(lián)聚乙(yǐ)烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特(tè)殊的物理、化學(xué)方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性(xìng)能,在世界範圍內(nèi)得到了廣泛的(de)應用。我國自七十年代以來(lái),交聯聚乙烯電纜也得到了(le)迅(xùn)速的發(fā)展(zhǎn),並逐步取代了常規中低壓(yā)油紙絕緣電纜(lǎn),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(jiē)近工頻的交流電壓試驗作(zuò)為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的(de)*大困難是長線路需要很(hěn)大容量的試(shì)驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜(lǎn)線路,電容量為0.188uF/Km,若(ruò)電纜長3Km,則(zé)每相(xiàng)電纜試驗(yàn)需要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,變頻諧振試(shì)驗裝置(zhì)利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試(shì)品(pǐn)容量的(de)1/Q,設備的重量大大降低(dī),使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一(yī)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(gǎn)是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線(xiàn)圖如下(xià):
橡膠(jiāo)電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互(hù)感器、電流互感器、測(cè)量儀表(biǎo)組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合(hé)電器(qì),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,GIS試驗電壓的頻率範圍(wéi)應在10-300Hz,與國(guó)標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的(de)暫行規定”對GIS的現場工頻(pín)耐(nài)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(yàn)電壓為出廠(chǎng)試驗電壓的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(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗(yàn)。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣(yuán)試驗,是(shì)發現主絕緣是否(fǒu)合理,絕緣材料是無缺陷和(hé)製(zhì)造工藝是否符(fú)合要求的重要手段之(zhī)一,對試驗頻率一般要求在工(gōng)頻(pín),即45-65Hz。
采用變(biàn)頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振(zhèn)頻率控製在45-65Hz之內(nèi),由於回路諧振時Q值高,這(zhè)樣可大(dà)大(dà)減小試驗電源的容量,並且頻率可調,也(yě)增(zēng)大了設備的應用範圍,試(shì)驗接線如(rú)下圖所(suǒ)示:
感應耐壓的倍數,對於電力(lì)變壓器一般采(cǎi)用額定電壓(yā)的兩(liǎng)倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源(yuán)裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明(míng)感應耐壓試驗(yàn)的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電(diàn)機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規(guī)定發(fā)電機在製造、安裝、檢修和運(yùn)行(háng)以及預防性試(shì)驗中都應(yīng)進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電(diàn)壓和工作電壓的(de)波形、頻率一致,作(zuò)用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能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,頻率要求為(wéi)工頻(pín)。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發(fā)電機的交流耐壓(yā)要求。
試驗接線如下(xià)圖:
發電機的交流耐壓接線示(shì)意圖
5.5其它(tā)試品的(de)交流耐壓試驗
互感器(qì)、套管等設(shè)備在作耐壓試(shì)驗時,都相當於一電容(róng),利用電抗器和補(bǔ)償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試(shì)驗的(de)目的。
說明:交流耐壓試驗方案請(qǐng)參照相關標準(zhǔn)或規程或(huò)本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝(zhuāng)置資料匯編》。