一、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓儀應用範圍(wéi)
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓儀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(pín)率,使得回路中的電抗器電感L和試(shì)品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻(pín)諧振(zhèn)試(shì)驗裝(zhuāng)置廣泛(fàn)用於電力(lì)、冶(yě)金、石油(yóu)、化工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試(shì)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(diàn)纜交流耐壓試驗
適用(yòng)於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗(yàn)
適用於大型發電機組(zǔ)、電力變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓(yā)儀主要性能指標及(jí)特點(diǎn)
2.1主要技術指標
(1)工作(zuò)溫度(dù)範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔(bá):≤1000m
(4)供電電(diàn)源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電(diàn)電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可(kě)根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節(jiē)分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪(zào)音(yīn):≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波(bō),波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓(yā)、過電流、試品閃絡等全自動保(bǎo)護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕(qīng),適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去(qù)了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀(guān)。由於係(xì)統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對(duì)現場試驗的製約。當(dāng)電壓等級較高時,電(diàn)抗器采用多級或疊(dié)積式結構,便於運用輸及現場(chǎng)安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變(biàn)頻(pín)串聯(lián)諧振耐壓儀采用(yòng)先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回(huí)路使輸出波(bō)形(xíng)失真度小,頻(pín)率輸出穩定(dìng)性好,具有(yǒu)良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根(gēn)據需要人為整定)以(yǐ)及放電保護功能,可(kě)保護設備及人身的**;當試品放電(diàn)或擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電(diàn)流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電(diàn)壓作為試驗電源,無論是在等效(xiào)性(xìng)和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類變(biàn)頻串聯諧振耐壓(yā)儀工作原理及係統配置
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(kòng)製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波(bō)器組(zǔ)成。在係統中變頻控(kòng)製器的主要作(zuò)用是把幅值和(hé)頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成(chéng)為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護(hù)、放電保護(hù)、進線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(liú)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(zhǐ)當試驗電壓(yā)超過(guò)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(xiàn)工作電流超過(guò)IGBT工作電(diàn)流(liú)或IGBT溫度過高時,CPU會發生(shēng)過流(liú)保護(hù)信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試(shì)器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切(qiē)斷主回路。
進線保護、低通濾(lǜ)波器:不(bú)僅可以在(zài)穩態下使(shǐ)放電(diàn)或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直(zhí)接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流(liú)、當前工作頻率、變頻(pín)控製器輸出(chū)電壓、電流(liú)及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源(yuán)的輸出電壓(yā)升(shēng)到合適的(de)試驗電壓,滿足電抗器、負(fù)載在一不(bú)定期品質因數下(xià)試驗電壓的要求(勵磁變壓器(qì)的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同(tóng)容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞(rào)組一般有(yǒu)多個(gè)抽(chōu)頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試(shì)器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信(xìn)號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置參數的因素
係統諧振電壓等級和(hé)容量取決於試品的電(diàn)容量C,試(shì)驗電(diàn)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要是:電纜的電壓等(děng)級(jí)、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及(jí)電纜(lǎn)要求的諧振頻率範(fàn)圍。
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對於GIS決定係統配(pèi)置的(de)因素(sù)為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔(gé)的電容量C,GIS允許的試(shì)驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓、試(shì)品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的(de)空載損耗(hào)的大小(xiǎo)。
四、YD2000係類變頻串聯(lián)諧振耐壓儀型號說明(míng)
4.1係統型號說明(míng)
4.2變頻控製器型號(hào)說明
4.3勵磁變壓器型號說明(míng)
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓儀試驗(yàn)接線及操(cāo)作步(bù)驟
YD2000係類變頻串聯諧振耐壓儀測量各種被試品的接線示意圖
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(yuán)電纜,是經過特殊的物理、化學方(fāng)法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛(fàn)的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯(xī)電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低(dī)壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電(diàn)纜它*大的特點就是容量大,若是采用工頻或接近工頻的交流(liú)電(diàn)壓試驗作為擠包(bāo)絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大(dà)困(kùn)難(nán)是長線路需要很大容量的試驗(yàn)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(yàn)需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試(shì)驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試(shì)驗變(biàn)壓器的試驗方法已經遠遠不(bú)能滿足現場係統試驗容量的要求,變(biàn)頻(pín)諧振試驗裝置利用變頻(pín)諧振的(de)原理(lǐ),使電源容量減少為(wéi)試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜(lǎn)的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調(diào)和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。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交(jiāo)流耐壓試驗接(jiē)線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組(zǔ)合電器)的交流(liú)耐壓試驗
GIS是一種把斷路器(qì)、隔離開關、接地開關(guān)、電壓互感器、電(diàn)流互(hù)感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器(qì),一般由(yóu)1-7個間隔組成,電(diàn)容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標(biāo)準,GIS試驗(yàn)電壓的(de)頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過出(chū)廠試(shì)驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電(diàn)壓為出(chū)廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範(fàn)圍之內。
GIS的交流(liú)耐(nài)壓試驗接線圖如下:
GIS交流(liú)耐壓試(shì)驗接線圖
5.3大型變壓器的交流(liú)耐壓試驗(外施工頻交流耐壓(yā)及感應耐壓試驗)
變壓器(qì)應該進行(háng)外施耐壓試(shì)驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗(yàn),是發現主絕緣(yuán)是否合理,絕緣材料(liào)是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段之(zhī)一,對試驗頻率一(yī)般要求在(zài)工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過(guò)補(bǔ)償(cháng)電容(róng)器使諧(xié)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容量,並且頻率可調,也增大了設備的應(yīng)用範圍,試驗接線如下圖所(suǒ)示:
感應耐(nài)壓的倍數,對(duì)於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不(bú)使鐵(tiě)心中磁通飽和,應使用兩倍以(yǐ)上額定頻率的電源裝(zhuāng)置。一般規定(dìng)頻率應(yīng)在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大(dà)型發(fā)電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在(zài)製造、安(ān)裝、檢修和運行以及預(yù)防性試(shì)驗中都(dōu)應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作(zuò)電壓的波形、頻率一致(zhì),作用(yòng)於(yú)絕緣內部的電壓分布及擊穿性能(néng)能夠適應發電同的工作狀態,試驗電壓一般為(wéi)0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率(lǜ)要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧振試驗成(chéng)套裝(zhuāng)置再配上合適的補(bǔ)償(cháng)電容器在頻率和容量上都(dōu)可以很地滿(mǎn)足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下(xià)圖:
發電機(jī)的交流耐壓接線示(shì)意(yì)圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器(qì)、套(tào)管等設備在(zài)作耐壓(yā)試驗時,都相當於一電容,利用電抗器和補償電容器也可以使係統在(zài)50Hz附近發(fā)生諧振,達到工頻絕(jué)緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成(chéng)套試驗裝(zhuāng)置資料匯編》。