一、YD2000係類串聯諧振耐壓(yā)試驗成套裝置應用範圍
YD2000係類串聯(lián)諧振耐壓試驗成套裝置是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的輸出頻率,使得回(huí)路中的電(diàn)抗器電感L和試品(pǐn)電容(róng)C發生串聯(lián)諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓(yā)。變頻諧振試驗裝置廣泛(fàn)用於電力、冶金、石(shí)油、化工等(děng)行業,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
適用(yòng)於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交(jiāo)流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電(diàn)力變壓器工頻耐壓
適用於電(diàn)力變壓器的感應(yīng)耐壓試驗
二、YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝置主要性(xìng)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)供電電源電(diàn)壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下(xià))
50/60Hz
(5)供電電源(yuán)容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量(liàng):0-200KVA
(8)工作頻率(lǜ)範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求(qiú)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)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波(bō)形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過電壓(yā)、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積(jī)小、重量輕,適合於現(xiàn)場使用
變頻控製器集調(diào)壓、調頻(pín)、控製及保護功能為一體,省去了笨重(chóng)的調壓器,而且操作方便(biàn)、讀數直觀。由於係統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。當(dāng)電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於(yú)運用輸(shū)及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝置采用先進的設計思想、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,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定(dìng))以及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件被(bèi)破壞,短路電流小,隻有試品試驗電流的1/Q,避免(miǎn)了(le)因擊穿對試品造成的損(sǔn)壞。
2.2.3試(shì)驗的等效性好
采用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源(yuán)非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係(xì)類(lèi)串聯諧振耐壓試驗成套裝置工作原理及係統配(pèi)置(zhì)
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:20kW及以上為控製台式,20kW以(yǐ)下為便攜箱式;它是由(yóu)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的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調(diào)的正弦(xián)波,並(bìng)為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流(liú)保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試(shì)驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電(diàn)流過大或過熱時,CPU將停(tíng)止工作,直到係(xì)統恢複正常(cháng)。
過壓保護:是指(zhǐ)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(diàn)壓需要任(rèn)意設定)時,控製器(qì)自動跳閘,CPU停止工作,並(bìng)提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流(liú)或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作(zuò),並通(tōng)過液晶屏提示係(xì)統發生(shēng)過流(liú)保護。
放電保護:當試器擊穿(chuān)、短路或試品(pǐn)放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使(shǐ)放電或(huò)擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的(de)破壞減小,從而保證設備和人身(shēn)的**。
測(cè)量部分:試驗人員可直(zhí)接(jiē)從變頻控製器控製麵(miàn)板上(shàng)讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製(zhì)器輸出電壓、電流及試品上所加(jiā)諧振電壓信(xìn)號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器(qì)的作(zuò)用(yòng)是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期(qī)品質因數下試驗電壓的要求(勵(lì)磁(cí)變壓器的容量一般與變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電(diàn)壓等級、不同容(róng)量(liàng)試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一(yī)般有多個(gè)抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓(yā)器是高電壓測試器(qì)件,它由高壓臂(bì)C1和低壓臂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。
3.3決定係(xì)統配(pèi)置(zhì)參數的因素
係統諧振電壓(yā)等級(jí)和容量取決於試品的電容量C,試(shì)驗電壓U試驗(yàn)頻率f。
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對於交(jiāo)聯聚乙烯電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的(de)截麵積、試驗電纜(lǎn)的長度及(jí)電纜要求的諧振頻率範(fàn)圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允(yǔn)許的試驗頻率(lǜ)範圍(wéi)。
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對於(yú)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(liàng)C、要求的諧振(zhèn)頻率和試品(pǐn)的(de)空(kōng)載損耗的大小。
四、YD2000係類串聯(lián)諧振耐壓試驗成套裝(zhuāng)置型號說明
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(yàn)電抗器型號說明
4.5分壓器型號(hào)說明
五、YD2000係類串(chuàn)聯諧振耐壓試(shì)驗成套裝置試(shì)驗接線及操作步驟
YD2000係類串聯諧振耐壓試驗成套裝置測量(liàng)各種被試品(pǐn)的(de)接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交(jiāo)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(guò)特殊的物(wù)理(lǐ)、化學(xué)方法交(jiāo)聯而成,具(jù)有良好的電氣及物理(lǐ)性能,在世界範圍內(nèi)得到(dào)了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交(jiāo)聯聚乙烯電纜(lǎn)也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙(zhǐ)絕緣電(diàn)纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交(jiāo)聯聚乙烯電纜它*大的特點(diǎn)就是容量大,若是采(cǎi)用工(gōng)頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣(yuán)電纜線路(lù)竣工試驗存在的*大困(kùn)難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電(diàn)纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設(shè)備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試(shì)驗電流30A),因此,采用傳統的(de)試驗(yàn)變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量(liàng)的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振(zhèn)的原理,使電源(yuán)容(róng)量減少為試品容(róng)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(yàn)成為可能;同時利用試驗頻率允(yǔn)許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗(kàng)器固定可調(單一電(diàn)抗(kàng)器(qì)電感是不可調的,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。
電纜試驗的接線圖如下(xià):
橡(xiàng)膠電纜的變頻交流耐壓試驗接(jiē)線示意圖
5.2 GIS(氣體(tǐ)絕緣金屬封閉組合電(diàn)器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關(guān)、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表(biǎo)組合在一起,並以(yǐ)SF6氣體絕緣的(de)組合電器,一般由1-7個間隔組成(chéng),電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓(yā)的頻率範圍應在10-300Hz,與國標(biāo)GB7674-1997等效。
我國“城網氣體(tǐ)絕緣變(biàn)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了規定,取不超過出(chū)廠(chǎng)試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗(yàn)電壓為出廠試驗電壓(yā)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(shì)驗接線圖如下:
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(yā)及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考(kǎo)驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現(xiàn)主(zhǔ)絕緣是否合理,絕緣(yuán)材料是無缺(quē)陷和製造工藝是否符合要(yào)求的重(chóng)要手段之一,對(duì)試(shì)驗頻率一(yī)般要求(qiú)在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電(diàn)容(róng)器(qì)使諧振頻率控製在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(de)容量,並且頻率可調,也增大了設備的(de)應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓(yā)的倍數(shù),對於電力變壓器一般采用額(é)定電壓(yā)的(de)兩倍,為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以(yǐ)上額定頻率的電源裝置(zhì)。一般(bān)規定頻率應(yīng)在100-400Hz範圍內,但(dàn)經驗證(zhèng)明感應(yīng)耐壓試驗的(de)頻率一般為150-200Hz為(wéi)宜。
5.4大型發(fā)電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門(mén)的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行(háng)以及(jí)預防性試驗中都應進行(háng)交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應(yīng)發電同的(de)工作狀態(tài),試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試(shì)驗成套裝置再(zài)配上合適的補償電容器在頻率(lǜ)和(hé)容量上都可以很地滿足(zú)發電(diàn)機的(de)交流耐壓要求。
試(shì)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)試驗
互(hù)感器、套管等設備在作耐壓(yā)試驗時(shí),都相當於一電容,利用電抗(kàng)器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明(míng):交流耐壓試(shì)驗方案請(qǐng)參照相關標(biāo)準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資(zī)料匯編》。