一 超低頻係列產品及選(xuǎn)用 1、命名說明 ××—30/1.1 額定負載電容量,單位µF 額定輸出峰值電壓,單位kV 產(chǎn)品字母代號(hào) 2、超低頻係列產品 表1 型號 | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保(bǎo)險管 | 重(chóng)量 | 用途 | VLF-30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 10A | 控製器:4㎏ 升壓體:25㎏ | 10kV電纜(lǎn)、發電機交(jiāo)流耐(nài)壓試驗 | 0.05Hz,≤2.2µF | 0.02Hz,≤5.5µF | VLF-50/5 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤5µF | 55A | 控製器:5㎏ 升壓體:55㎏ | 發電機交流耐(nài)壓試驗 | 0.05Hz,≤10µF | 0.02Hz,≤25µf | VLF-80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 30A | 控製器:5㎏ 升壓體:45㎏ | 35kV電纜、發電機交(jiāo)流耐壓試驗 | 0.05Hz,≤2.2µf | 0.02Hz,≤5.5µf |
3、根據被試對向選擇適當規格(gé)的產品(pǐn)。 使用時,試品電容量不得超過(guò)儀器的額定電(diàn)容量。試品電容量過小,會影響(xiǎng)輸出波形(xíng)。若(ruò)小於0.05µF,儀器將不能(néng)正常輸出(chū),此時可並聯(lián)0.1µF的電容器(qì)(由本公司提供)輔助輸出。下麵(miàn)是一些設備(bèi)的電容量,供用戶參考。 不同(tóng)發電(diàn)機的單相對地電容量 表(biǎo)2 | 火 電(diàn) | 水 電 | 發電機容量 (MW) | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 | 單相對地電容(µF) | 0.2-0.25 | 0.18-0.26 | 0.31-0.34 | 0.69 | 1.8-1.9 | 1.7-2.5 | 2.0-2.5 |
交聯聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km) 表(biǎo)3 截(jié)麵 電 積 容 mm2 µF/Km 電壓kV | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 | 10 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | - | 35 | - | - | - | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.17 | 0.19 |
4、試品(pǐn)電流的估算方法: 計算公(gōng)式: I=2πfCU 二(èr) 超低頻絕緣耐壓試驗原理 超低頻(pín)絕緣耐壓試驗(yàn)實(shí)際上是工頻耐壓(yā)試驗的(de)一種替代方法。我們知道,在對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,由於它們的絕緣層呈現較(jiào)大(dà)的電容量,所(suǒ)以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器(qì)。這(zhè)樣一(yī)些巨大的設備,不但笨重,造(zào)價(jià)高(gāo),而且使用十(shí)分不便。為了解決這一矛盾(dùn),電力(lì)部門采用了降低試(shì)驗頻率,從而(ér)降低了試驗電源的容量。從(cóng)國內外多年的理論和實踐證(zhèng)明,用0.1Hz超低頻耐(nài)壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有同樣的(de)等效性,而且設備的體積大為縮小(xiǎo),重(chóng)量大(dà)為減輕,理論上容量約為工頻的五百(bǎi)分之一,且操作簡單,與工頻試驗相比(bǐ)優越性更多。這就是為什麽發達國家普遍采用這一方法的原因(yīn)。國家發改委已製定了《35kV及(jí)以下交聯聚乙烯絕緣(yuán)電力電纜(lǎn)超(chāo)低頻(0.1Hz)耐壓(yā)試驗方法》行業標(biāo)準。我國正在推廣這一方法,本儀器是根據我國這一需要研製(zhì)而成的。可廣泛用於電纜、大型(xíng)高壓旋轉電機的交流耐壓試驗之中(zhōng)。 三 產品簡介 本產品接合了現(xiàn)代數字變頻先進技術,采用微機控製,升壓、降(jiàng)壓、測量、保護完全自動化。由於全電子化(huà),所以體積小重(chóng)量輕、大屏幕液晶顯示,清(qīng)晰直觀、且能顯示(shì)輸出波(bō)形、打印試驗報告。設計指標完(wán)全符合《電力設備專用測試儀器通用技術條件,第4部分:超低頻高壓發生(shēng)器通用技術條件》電力行業標準,使用十分方便(biàn)。現在國內外均采(cǎi)用機械式的辦法進行調製和解(jiě)調產生超低頻信號,所以存(cún)在正弦(xián)波(bō)波形不標準,測量誤差大,高壓部分有火花放電,設備笨重,而且正弦波的二,四(sì)象限還(hái)需要大功率高壓(yā)電(diàn)阻進行放電整形,所以設備的整體功耗較大。本產品均能(néng)克服這樣一(yī)些不足之處,另外,還有如下特點需要特別說明: 1.電流、電壓、波形數據均直接從(cóng)高壓(yā)側采樣獲得(dé),所以數據準確(què)。 2.具有過壓保護功能,當輸出超過所設定的限壓值時,儀器將停機保護,動作時間小於20ms。 3.具(jù)有過流(liú)保護功能:設計為高低(dī)壓雙重保護,高壓側可按設定值進行**停機保護;低壓側的電流超過額定電(diàn)流時將進(jìn)行停機保護,動作時間(jiān)都(dōu)小於20ms。 4.高壓(yā)輸出保護電阻設計在升壓體內,所以外麵不需另接保護電阻。 5.由於采用了高低壓閉環負反饋控(kòng)製電路,所以(yǐ)輸出無容升效應。 四 技術參數 1.輸(shū)出額定電壓:參見表1 2.輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz 3.帶載能力:0.1 Hz *大1.1µF 0.05 Hz *大2.2µF 0.02 Hz *大5.5µF 4.測量精度:3% 5.電壓正,負峰值誤差:≤3% 6.電壓波形失真度:≤5% 7.使用條件:戶內、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH 8.電源保險管:參見表1 9.市電源:頻率50Hz,電壓220V±5%。若使用便式發電機供電,發電機的頻率50Hz,電壓220V±5%,功率應(yīng)大於3KW,並且在發(fā)電機的輸出端並聯一隻功率不小於800W的阻(zǔ)性負載(如電爐),以便穩定發電機的運轉速度。否則儀器將不能正常工作。 五 儀器結構說明 1.控製器麵板示(shì)意圖 圖1 圖1中各部件示意以(yǐ)及功能說明: “地”:接地(dì)端子,使(shǐ)用時與大地相連。 “輸出”:輸出多芯插座,使用時與升壓器的輸入多(duō)芯插座相連。 “對比(bǐ)度”:對比度調節旋扭,用於調節液晶顯示器的(de)對比度。 “功能鍵”:其功能由顯示器(qì)提示(shì)欄對應位置提示。 “AC220V”:電源輸入插座(zuò),內藏保(bǎo)險管。 “開關”:電(diàn)源開關。內藏指示燈,開時亮,關時熄。 “打印機”:打印(yìn)測試報告。 “液(yè)晶顯示器”:顯示測試數據以及輸出波形。 2.升壓器結構示(shì)意圖 圖2 3.顯示器顯(xiǎn)示示意說明(míng) 圖3 六 操作說明 1.連(lián)線方法 圖4 (連線圖) 連線說明:用本產品隨機配備的兩根專用線和接地線按圖4的方法連接。電源插座用電源線(xiàn)連至50Hz/220V的交流電上。 2.操作程序 (1) 開機、關機、複位。 按上述(shù)方(fāng)法連好所有線路之後,就可以(yǐ)將電源開關打開。儀器在微(wēi)機(jī)上電複位下,自動進入如圖5所示的設置參數(shù)界麵。在進(jìn)行連線、拆線、或暫不使用儀器(qì)時,應將(jiāng)電源關掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕(mù)無顯示,應先檢查保險管(guǎn)是(shì)否熔斷(duàn)。大小應按表1提供的數據更換(huàn)。 (2) 設置限(xiàn)定參數 圖5 在圖5所(suǒ)示的設置參數界麵上,可根據試驗的(de)需要設定好輸出頻率、試(shì)驗(yàn)時間、試(shì)驗電壓、高壓側的過流保護值、過壓保護(hù)值。修改方法如下: 點擊“選擇”鍵,可在參數之間循環移動光標。被選(xuǎn)中(zhōng)的參數可用“改(gǎi)數(shù)”鍵按遞增(zēng)的方(fāng)式循環修改之: ★ 頻率有(yǒu)三種(zhǒng)選擇:0.1、0.05、0.02。單位為Hz。 ★ 定時修改範(fàn)圍:0-99分。它規定了試驗時間的長短(duǎn)。單位為(wéi)分鍾。 ★試驗電(diàn)壓範圍為0至額定值,單位(wèi)為kV。它規定了我(wǒ)們所要升至的試驗電壓。儀器升至(zhì)這個設定電壓值時,就不(bú)再升壓,並保持在這個峰值下進(jìn)行(háng)等幅的正弦(xián)波輸(shū)出。 ★電流保護值設定(dìng)範圍為0至額定值,單位(wèi)為mA。它規定了通過試品的電流上限值,當電流超過此設定時,儀器自(zì)動切斷輸(shū)出。 ★電壓保護值設定範(fàn)圍為0至額定值,單位為kV。它規定(dìng)了通過試品的電壓上限值,當電壓超過此設定時,儀器自動切斷輸出。 以上電壓、電流、儀器顯示的測量數據(jù)均為峰值。 (3)待命界麵 點擊“返回”鍵,儀器(qì)進入圖6所示的升壓待命界麵。 圖6 圖7 待命界麵提供如(rú)下三種功能: 點擊“升壓”鍵(jiàn),儀器進入自動升壓程序。 點擊“設限”鍵,儀器返回(huí)至圖5所示的設限子界麵,以(yǐ)便重(chóng)新修改參數。 點擊“查(chá)看”鍵,查看*近九次的試驗數據。 (4)自動升壓 按圖6點擊升壓鍵後,儀器(qì)在電(diàn)腦的控製下(xià),按如下流程進行升壓試驗: 自檢→升壓→等幅輸出→停機 若出現圖7所示的提示信息(xī):“未接負載”,表(biǎo)示未接升(shēng)壓體或未接容性試品或儀器有故障。 圖8 圖9 自檢成功後,儀器自動進入升(shēng)壓狀態(tài),如圖8。儀器(qì)將(jiāng)用若幹個周期的時間(jiān)將電壓升至設定值。在升壓過程中,若想暫停(tíng)升壓,可點擊圖8中的“暫停(tíng)”鍵,儀器將進行等幅輸出,同時此鍵自(zì)動變為“升壓(yā)”鍵。若想繼續升壓,可(kě)點擊此鍵,儀器將繼續升壓,直至設定電壓為止。這兩種功(gōng)能可反複交替進行。點(diǎn)擊“計時”鍵,儀器(qì)開始計時,也可等到電壓升至設定值後,儀器自動開始計(jì)時。點(diǎn)擊“停機”鍵儀(yí)器停止高壓輸出,並(bìng)對試品進行自動(dòng)放電。 (5)電壓微調 電壓(yā)升到設定值後出現圖9所示介麵。若輸出電壓不滿足要求,可點擊“微升”或“微降”鍵來調整電壓。每點擊一次之(zhī)後,應至少觀察(chá)一個周期再作調整,直到滿意為止。 (6)停機 本儀器提供兩種(zhǒng)停機方式: ★ 定時停機:當計時達(dá)到(dào)設定時間,儀器自動停機。 ★ 手動停機:點(diǎn)擊“停機”鍵可停(tíng)機。 這兩種(zhǒng)停機方式為(wéi)正(zhèng)常停機。停機後(hòu)出現(xiàn)圖10所示的“試驗通(tōng)過”提示界麵。一般電流未出現異常情況、試品未有放電現象或出現過流保護,就可認為試驗通過。 圖10 ★另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保護停機。停機後(hòu)出現圖11,圖12所示的提示界麵。 起動停機指令後,儀器自動切斷輸出,再執行數據曆史保存,並進入相應的提示界麵。 圖11 圖12 (7)打印 根據圖10的提示點擊“打印”鍵,可將顯(xiǎn)示器上的本次(cì)數(shù)據打印成試驗報告。在查(chá)看曆史數據狀態(tài)下,點擊“打印”鍵,可打印屏幕上顯(xiǎn)示的那一次曆史數據(jù)。 (8)查看曆史數(shù)據 凡是通過了定(dìng)時停機、點擊“停機(jī)”鍵進行的(de)停機、過壓保護停機、以及過流保護停機的數據儀器自動將其保(bǎo)存為曆史數(shù)據(jù)。*多能保存九次測(cè)量的(de)數據,九次以前的將自動刪除(chú)。點擊圖6中(zhōng)的“查看”鍵,可查看*近九次試驗的曆史數據(jù) 七(qī) 電纜的超低頻耐壓試驗方法 1.將與試品相連的電器設備全部脫離試品電纜(lǎn)。 2.用兆歐(ōu)表對試品電纜各相分別進行絕緣電阻試驗,合格方可(kě)進行低頻耐壓試驗。 3.試驗(yàn)電壓峰值:Umax=3Uo,其中(zhōng)Uo為電纜相電壓的定額值。例如:額定電壓為10kV電纜,單相額定電壓Uo=10/√3kV=5.774kV,所以試驗電壓峰值為: Umax=3Uo=17.32kV。 4.試驗時(shí)間:按試驗(yàn)要求設定。如新電纜交接試(shì)驗需(xū)試驗60分鍾。 5.可分相進行測試。試品電纜的電容值在試驗設備負載容量能力範圍內時,可將試品電纜(lǎn)三相線芯並聯後,同時(shí)進(jìn)行耐壓試驗。 6.用隨機附帶的專用柔性連接電纜將試驗設備與試(shì)品電(diàn)纜按圖13所示的(de)方法相連接(jiē)。合上(shàng)電源,設定好試驗頻率、時間和電壓以(yǐ)及(jí)高壓側的過流保護值、過壓保(bǎo)護值,然後開(kāi)始升壓試驗。升壓(yā)過程應密切監視高壓回路,監聽試品電纜是否有異常響聲。升至(zhì)試驗電壓時,即開(kāi)始(shǐ)記錄試驗時間並讀取試驗電壓(yā)值。 7.試驗時間到後,儀器自動停機。試驗(yàn)中若無破(pò)壞性放電發生,則認為通(tōng)過耐壓試驗。 8.在升(shēng)壓(yā)和耐壓過(guò)程中,如發現輸出波形異常畸變,而且電流異常增大,電(diàn)壓不穩,試品電纜發生異味、煙霧、異常(cháng)響聲或閃烙等現象,應立即停止升壓,停(tíng)機後(hòu)查明原(yuán)因。這些現(xiàn)象如(rú)果是(shì)試品電纜絕緣部分(fèn)薄弱引(yǐn)起的,則認為耐(nài)壓試驗不合格。如確定是試(shì)品電纜由於空氣濕度或表麵髒汙等原因所致,應將(jiāng)試品電纜清潔幹燥(zào)處理後,再進行試驗。 9.試驗過程中,如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使(shǐ)儀(yí)器出現過流保護,在查明原因後,應重新進行全時間耐壓試驗。 控製輸出 高(gāo)壓輸(shū)出 地 地 電纜 控製器 升壓器 圖13 單相測量連線圖 八 、發電機(jī)的超低頻(pín)耐壓試驗方法 對(duì)發電機的超低(dī)頻耐壓試驗操作方法與以(yǐ)上對電纜的操作方法相似。下麵就不同的地方(fāng)作重點補充說明。 1.在交接、大修、局部更(gèng)換(huàn)繞組以及常規(guī)試驗時,均可進行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機進行耐(nài)壓試驗,對發電機端部絕(jué)緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下,由於從線棒流出的電容電(diàn)流在流經絕緣外麵的(de)半導體防暈層時造成(chéng)了較大的電壓降,因(yīn)而(ér)使端部的線棒絕緣上承受的電壓(yā)減(jiǎn)小;而在超低頻情(qíng)況下,此電容電流大大減小了,半導體防暈層上的壓降也大(dà)為(wéi)減小,故端部絕緣上電壓(yā)較高,便於發現(xiàn)缺陷。 2.連線方法:試驗時應分相進行,被試相加壓,非被試相短接接地。如圖14所示 3.按照有關規程的要求,試驗電壓峰值可(kě)按如下公式確(què)定: Umax=√2βKUo 其中Umax:為0.1Hz試驗電壓的峰值(kV) β:0.1Hz與50Hz電壓的等效係數,按我國(guó)規程的(de)要求(qiú),取(qǔ)1.2 K:通常(cháng)取1.3∽1.5 一般取1.5 Uo :發電機定子繞組額定電壓(kV) 例(lì)如(rú):額定電壓為13.8kV的發電機,超低頻的試驗電壓峰值計算方法為: Umax=√2×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV) 4. 試驗時間按有關規程進行 5.在耐壓過程中,若無異常聲響、氣味、冒煙以及數據顯示不穩定等現象,可(kě)以認為絕(jué)緣(yuán)耐受住了試驗的(de)考驗。為了更好(hǎo)地了(le)解絕緣(yuán)情況,應盡可(kě)能**監視絕緣的表麵狀態(tài),特別是空冷(lěng)機組。經驗指出,外觀監視能發(fā)現儀表所不能反映(yìng)的發電機絕(jué)緣(yuán)不(bú)正常現象,如表(biǎo)麵電(diàn)暈、放(fàng)電等。 控製輸出 高壓輸出 地 地 A相 轉 B相 子 C相 控製器 升壓器 定子 圖14 測量定子的某相連線圖 九 注意事項 1.儀器有故障,切勿自行(háng)拆機(jī)修理。應與我公司聯係修理。 2.關機後應用放**對試品(pǐn)進行充(chōng)分放電,再拆線(xiàn)。 十 隨(suí)機附件 1.專用高壓連接電纜一根。 2.專用低壓連接電纜一根。 3.電源(yuán)線一根。 4.電(diàn)源保險管十隻。 5.放**一根。 |