一、YD2000係類變頻諧(xié)振耐壓裝置(zhì)應用範圍
YD2000係類變頻諧振耐壓裝置是運用(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(hé)試品電容C發生串聯諧(xié)振,諧(xié)振電(diàn)壓即為試品上所加電壓(yā)。變頻諧(xié)振試(shì)驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等(děng)行業,適用於大容(róng)量、高電壓的電容(róng)性試品的交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚(jù)乙烯電力電纜交流耐壓(yā)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、電力變(biàn)壓器工頻耐壓
適用於電力(lì)變壓器(qì)的(de)感應耐壓試驗
二、YD2000係(xì)類變頻諧振耐壓裝(zhuāng)置主要性能指標及特點
2.1主要技(jì)術指標
(1)工作溫度(dù)範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海(hǎi)拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電(diàn)電(diàn)源容量:0-100KW
(6)額(é)定輸出(chū)電壓:0-500KV
(7)額定輸(shū)出容量:0-200KVA
(8)工(gōng)作頻(pín)率(lǜ)範圍:30-300Hz(亦可根據(jù)用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節(jiē)分辨率:0.02Hz; 不(bú)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,波形(xíng)畸變率≤1%
(13)電(diàn)抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等(děng)全(quán)自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適(shì)合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去(qù)了笨重的調壓(yā)器,而且操作方便、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(xiàn)場試驗(yàn)的製約。當電壓(yā)等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結(jié)構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類(lèi)變頻諧振耐壓裝置采用先進的(de)設計思想、高(gāo)品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩(wěn)定性好,具有良好的IGBT、過(guò)電流、過電壓(yā)(保護值可根據需要人為(wéi)整定)以及放電保護(hù)功能(néng),可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於(yú)諧振條件被破壞,短路(lù)電流(liú)小,隻有試品試驗電流的1/Q,避免了因(yīn)擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗(yàn)的(de)等效性(xìng)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(zài)等效性和一致性上都(dōu)與50HZ/60Hz的工頻電源非常(cháng)接近,保證了試(shì)驗結果的(de)可靠性和真實性(xìng)。
三(sān)、YD2000係類變頻諧振耐壓裝置工作原理及係統配置
3.1工(gōng)作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻(pín)控製器
變頻控製(zhì)器從結構上分為兩(liǎng)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(hé)濾波器組成。在係統中(zhōng)變頻(pín)控(kòng)製器的主要作用是把幅值和頻率固定的工(gōng)頻380V或220V的正弦交流電轉變成為(wéi)幅值和頻(pín)率可(kě)調的正弦波,並為(wéi)整套設備提供電(diàn)源。
變頻控製器(qì)具(jù)有IGBT保護(hù)、過流保護、過壓(yā)保護、放(fàng)電保護、進線保護等(děng)可靠的保護功能,保(bǎo)證試(shì)驗人員和試品的(de)**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作,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壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停(tíng)止工作,並提示係(xì)統發生過壓保護。
過流保護(hù):是當(dāng)CPU檢(jiǎn)測到母線工作電(diàn)流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高(gāo)時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏(píng)提示係統(tǒng)發生過流保(bǎo)護。
放電保護:當試器擊穿、短(duǎn)路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線(xiàn)保護、低(dī)通(tōng)濾波器:不僅可以在(zài)穩(wěn)態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞(huài)減小,從(cóng)而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接(jiē)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、變頻控製器輸出電壓、電流及(jí)試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器(qì)的作用是將變(biàn)頻電源的輸(shū)出電壓升(shēng)到合適的(de)試驗(yàn)電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下(xià)試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足(zú)不同電(diàn)壓等級、不同(tóng)容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓(yā)繞組一般有多個抽(chōu)頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器(qì)件,它由高壓臂(bì)C1和低壓臂C2組成,測量信號(hào)從低壓(yā)臂C2上引出,作為高壓電測量和(hé)保護信號。
3.3決定係統配置(zhì)參數的因素
係統諧振電壓等級和容量取決(jué)於試品的電容量(liàng)C,試(shì)驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決定(dìng)係統配置的主要(yào)是:電纜的電壓(yā)等級、電纜的(de)截麵積、試(shì)驗電纜的長度及(jí)電纜要求的(de)諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配(pèi)置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔(gé)數和每個間(jiān)隔的電容量C,GIS允許的試驗(yàn)頻率範圍。
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對於變壓器、發電機(jī)等設備,係統的配置取決(jué)於試品的容量(liàng)試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧(xié)振頻率和(hé)試品的空載損(sǔn)耗的大小。
四、YD2000係類變頻諧(xié)振耐壓裝置型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控(kòng)製器型(xíng)號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器(qì)型號說(shuō)明
4.5分(fèn)壓器型號(hào)說明(míng)
五、YD2000係類變頻諧振耐(nài)壓裝置試驗接線(xiàn)及操作步(bù)驟
YD2000係類變頻諧振耐壓裝置測量(liàng)各種被(bèi)試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能(néng),在世界範圍內得到了廣泛(fàn)的應用。我國自七十年代(dài)以(yǐ)來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展(zhǎn),並逐步取代了常規(guī)中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高(gāo)壓(yā)電纜也在逐步推廣。
交聯聚(jù)乙烯電纜它*大的特點就是容量大(dà),若是采用工(gōng)頻或接近工頻的交(jiāo)流電壓試驗作為擠包絕(jué)緣電纜線路竣工試驗存(cún)在的*大困難(nán)是(shì)長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電(diàn)壓178KV試驗電流30A),因此(cǐ),采用傳統的試(shì)驗變壓器的(de)試驗方法(fǎ)已經遠遠不能滿(mǎn)足現場係統(tǒng)試驗容(róng)量的要(yào)求,變頻諧振試驗裝置利用變頻(pín)諧振的(de)原理,使電源容量減少為試品容量的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成為(wéi)可能(néng);同時利(lì)用試驗頻率允許(xǔ)在一定範(fàn)圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(diào)(單一電抗器電感是(shì)不(bú)可調的,但(dàn)通過串並聯,總電感可調)的原(yuán)理,使得係(xì)統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖(tú)如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金(jīn)屬封(fēng)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(jiē)地開(kāi)關、電壓互感器、電(diàn)流互感器、測量儀(yí)表(biǎo)組合在一起,並以(yǐ)SF6氣體(tǐ)絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組(zǔ)成,電(diàn)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(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(shù)問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓(yā)值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標(biāo)準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗(yàn)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(jiāo)流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進(jìn)行外施耐壓試驗。它是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(yuán)是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝(yì)是否(fǒu)符合要求的重要手段之一,對試驗頻(pín)率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采(cǎi)用變頻諧振的方式,通過補償電容器(qì)使諧振頻率控製在45-65Hz之(zhī)內,由(yóu)於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量,並(bìng)且頻率(lǜ)可調,也(yě)增大了設備的應(yīng)用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對(duì)於電力(lì)變壓(yā)器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中(zhōng)磁通飽(bǎo)和,應使用兩(liǎng)倍以上額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應(yīng)在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐(nài)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(gēn)據國家和(hé)地方電力部門的規定發電機在製造、安裝(zhuāng)、檢修和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓(yā)的波形、頻(pín)率一致,作用於絕(jué)緣內部的電壓分布及擊穿性(xìng)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,頻率要求為工頻。
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(róng)器在(zài)頻(pín)率和容量上都可以很地滿足發電機的交流(liú)耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意(yì)圖
5.5其它試品的交流(liú)耐壓試驗
互(hù)感(gǎn)器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容(róng),利用(yòng)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(de)。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標(biāo)準或規(guī)程或本公司《YHCX變頻串聯諧振(zhèn)成套試驗裝置(zhì)資料(liào)匯編》。