一、YD2000係(xì)類變頻串聯諧振耐(nài)壓機應用範圍(wéi)
YD2000係類變頻(pín)串聯諧振耐壓機是運(yùn)用串聯諧振的原理,利用勵磁變(biàn)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(shǐ)得回路中的電抗(kàng)器電感L和(hé)試品電容C發生串聯(lián)諧振(zhèn),諧振電(diàn)壓即為試品上(shàng)所(suǒ)加電壓。變頻諧振(zhèn)試驗裝置廣泛用於電力、冶(yě)金、石油、化工(gōng)等行(háng)業,適用於大容量、高電(diàn)壓的電容(róng)性試品的交接和預防性(xìng)試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯(xī)電力電纜交流(liú)耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適(shì)用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串聯諧振耐(nài)壓機主要性能指標及(jí)特點(diǎn)
2.1主(zhǔ)要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度(dù)範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓(yā):380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電(diàn)源容量:0-100KW
(6)額定輸出電(diàn)壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作(zuò)頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要(yào)求放寬頻率範圍)
(9)頻率(lǜ)調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量(liàng)精度:1級
(12)輸出波形:正(zhèng)弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
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(diào)壓、調(diào)頻、控製及保護功能為一體,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(yǒu)效地解決了由於電源容量的不足對(duì)現場試驗的製約。當電(diàn)壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於(yú)運用輸及現場安裝(zhuāng)。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變頻串(chuàn)聯諧振耐壓機采(cǎi)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(xiǎo),頻(pín)率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電(diàn)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**;當試品放電或擊(jī)穿時,由於諧振條件被(bèi)破壞,短路電流小,隻有試品試(shì)驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試(shì)品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好(hǎo)
采用接近工頻(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的工頻電源非常(cháng)接近,保證了試驗結果的可(kě)靠性和真實性。
三、YD2000係類變頻(pín)串聯諧振耐壓機工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻控製器
變頻(pín)控製器從結構(gòu)上分為(wéi)兩大類:20kW及以上為控製(zhì)台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製(zhì)器和濾波(bō)器組成。在係統中變頻控製器的主要作用是(shì)把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變(biàn)成為幅值和頻率可調的(de)正(zhèng)弦波,並為整套設(shè)備提供電源。
變頻控製(zhì)器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線(xiàn)保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試(shì)品的**。
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(cháng)。
過壓保護:是指當試驗電(diàn)壓超過人為整定的保護電壓(保護電壓(yā)可根據不同試(shì)驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,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(mǔ)線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生(shēng)過流保護信號,裝置停止工作,並通(tōng)過液晶屏提(tí)示係統發生過流(liú)保護。
放電(diàn)保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切(qiē)斷主(zhǔ)回路。
進線保(bǎo)護、低通濾波器:不僅可以在穩態下(xià)使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞(huài)減小,從而保證設備(bèi)和(hé)人身的**。
測量部分:試驗人員可(kě)直接從變頻控(kòng)製(zhì)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(liú)及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變(biàn)壓(yā)器
勵磁變壓器(qì)的作用是(shì)將變(biàn)頻電(diàn)源的輸出(chū)電壓升到合適的試驗電壓,滿(mǎn)足(zú)電抗器、負載在一不定期品質因數下試(shì)驗電壓的要(yào)求(勵磁變壓(yā)器的(de)容量一般與變頻(pín)控製器相同)。為了(le)滿足不(bú)同電壓等級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽(chōu)頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高(gāo)電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量(liàng)信號從低壓臂C2上引出(chū),作為(wéi)高壓電測(cè)量和保護信號。
3.3決(jué)定係統配置參數的因素
係統諧振電壓等級和容量取決於試(shì)品的電容量(liàng)C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決定係統配置的主(zhǔ)要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜(lǎn)要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決(jué)定係統配置的(de)因(yīn)素為:GIS的電壓等級、GIS的間(jiān)隔數和每個間(jiān)隔的電容量C,GIS允許的(de)試驗頻率範圍。
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對於變(biàn)壓器、發(fā)電(diàn)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(diàn)容(róng)量C、要(yào)求的諧振頻率和試品的空載損(sǔn)耗的大(dà)小。
四(sì)、YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振耐壓機型號說明(míng)
4.1係統型號說明
4.2變(biàn)頻控製器型號說明
4.3勵磁(cí)變壓器型號說明(míng)
4.4試驗電抗器型號說(shuō)明(míng)
4.5分壓器型號(hào)說明
五、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓機(jī)試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓(yā)機測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電(diàn)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(lǐ)、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性(xìng)能,在(zài)世界範圍內得到了廣泛的應用。我國自(zì)七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而(ér)且110KV、220KV等高壓電(diàn)纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量(liàng)大,若(ruò)是采用工頻或接近工(gōng)頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路(lù)竣(jun4)工試驗存在(zài)的*大(dà)困(kùn)難是長線路需要很大容量的試驗設(shè)備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路(lù),電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試(shì)驗需要50Hz試驗設備(bèi)的容量至少為2.9MVA(試驗電壓(yā)178KV試驗電流(liú)30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經(jīng)遠遠不能滿足現場係統(tǒng)試驗容(róng)量的要求,變頻諧振試驗裝置利用(yòng)變(biàn)頻諧振的(de)原理,使電源(yuán)容量(liàng)減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使(shǐ)得高電壓、長距離電纜的現(xiàn)場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在(zài)一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗(yàn)電抗器固定可調(diào)(單一電抗器電感是不可調(diào)的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大(dà)大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路(lù)器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並(bìng)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(xià)。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的(de)頻率範圍應在(zài)10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹(gàn)技術問題的暫行(háng)規定”對(duì)GIS的現場工頻耐壓(yā)值作了規(guī)定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議(yì)的試驗電壓為出廠(chǎng)試驗電壓的80%,並要求試驗頻(pín)率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試(shì)驗接線圖(tú)如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓(yā)試(shì)驗(外施(shī)工頻交流耐壓(yā)及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行(háng)外施耐(nài)壓試驗(yàn)。它(tā)是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣(yuán)試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材(cái)料是無缺陷(xiàn)和製造工藝是否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(biàn)頻(pín)諧振(zhèn)的方式,通過補償電容器使諧振頻(pín)率控製在45-65Hz之內(nèi),由於(yú)回路諧(xié)振時Q值高,這樣可大大減小試驗(yàn)電源的容量,並且(qiě)頻率可(kě)調(diào),也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感(gǎn)應(yīng)耐壓的倍數(shù),對(duì)於電力變壓器一般(bān)采用額定電壓的兩倍,為了(le)不使鐵心(xīn)中磁通飽和(hé),應(yīng)使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般(bān)規定頻率應在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(de)交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規(guī)定發電機在製造、安裝、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的波形、頻(pín)率一致,作用(yòng)於絕緣內部(bù)的電壓分布及擊穿性能能夠適應發電同的工(gōng)作狀態,試驗(yàn)電壓一(yī)般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求(qiú)為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套(tào)裝置再配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的(de)交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發(fā)電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐(nài)壓(yā)試驗時,都相當於一電容(róng),利用電抗器和補償電容器(qì)也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到(dào)工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參(cān)照相關標準(zhǔn)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》。