一、YD2000係類變頻(pín)串聯諧振耐壓裝置應用範圍
YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振耐壓裝(zhuāng)置是運用串聯諧振的原理,利(lì)用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調(diào)節變頻控製器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品(pǐn)上所加電壓(yā)。變頻諧振試驗裝(zhuāng)置(zhì)廣泛用(yòng)於(yú)電力、冶金、石油、化工等行業,適用於(yú)大容量、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(liú)耐壓試驗
適用於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(pín)耐壓
適用於電力(lì)變壓器(qì)的感應耐壓(yā)試驗
二、YD2000係(xì)類變頻串聯諧振耐壓裝置主要(yào)性(xìng)能指標及特點(diǎn)
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)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸(shū)出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範(fàn)圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻(pín)率調節分辨率: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(xián)波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過(guò)電壓、過電流、試品閃(shǎn)絡等全自動(dòng)保(bǎo)護
2.2主要(yào)特點
2.2.1體積小(xiǎo)、重量輕,適合於現場使用
變(biàn)頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能(néng)為一體,省(shěng)去了笨重的調壓器,而且操作方便(biàn)、讀數直觀。由於(yú)係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足(zú)對現場(chǎng)試驗的(de)製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現(xiàn)場安裝。
2.2.2安裝可靠性高(gāo)
YD2000係類變頻串(chuàn)聯諧振(zhèn)耐壓裝置采用先進的設計(jì)思想(xiǎng)、高(gāo)品質的IGBT及驅動回路(lù)使輸出(chū)波形失真度小,頻率輸出穩(wěn)定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電(diàn)壓(保護值可根據(jù)需要人為整定)以及放電保護功(gōng)能,可保護(hù)設備(bèi)及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有(yǒu)試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的(de)損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用(yòng)接(jiē)近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論(lùn)是在等效性和一致性(xìng)上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的(de)可靠性和真實(shí)性。
三、YD2000係類變頻串聯諧振(zhèn)耐壓裝(zhuāng)置工作原理及係統配置
3.1工(gōng)作原理
3.2係(xì)統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及(jí)以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製(zhì)器和濾波器組(zǔ)成。在係(xì)統中變頻控製器的主要作用是把幅值和頻(pín)率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為(wéi)幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供(gòng)電(diàn)源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保(bǎo)護、放電(diàn)保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人(rén)員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止(zhǐ)工(gōng)作,直到係統恢複正常。
過壓保(bǎo)護:是指(zhǐ)當試驗電(diàn)壓超過人為(wéi)整定的保護電壓(保護電壓可根(gēn)據不同(tóng)試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工(gōng)作(zuò),並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工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保(bǎo)護信號,裝置停(tíng)止(zhǐ)工作,並通過液(yè)晶屏(píng)提示係統(tǒng)發生過流保護。
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(qiē)斷主(zhǔ)回路。
進線(xiàn)保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使(shǐ)暫態(瞬時)電流的破壞減小(xiǎo),從而保證設備和人身的**。
測(cè)量部(bù)分(fèn):試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板(bǎn)上讀取(qǔ)輸入電壓、電流(liú)、當前工作頻(pín)率、變頻控製器輸出電(diàn)壓、電流(liú)及(jí)試品上所加諧(xié)振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是(shì)將變頻(pín)電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓(yā),滿足電(diàn)抗器、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控(kòng)製器相同(tóng))。為了滿足不同電壓等級、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頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓(yā)器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和(hé)低壓臂C2組成,測量信號從低(dī)壓臂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C,試(shì)驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電(diàn)纜決定係統(tǒng)配置的主要(yào)是:電纜的電壓(yā)等級、電纜的截麵(miàn)積、試驗電(diàn)纜的長度(dù)及電纜要求的諧振頻率(lǜ)範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等(děng)級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量(liàng)C,GIS允許的試驗頻率(lǜ)範(fàn)圍。
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對於變壓器、發電(diàn)機等設備,係統的配置(zhì)取決於試(shì)品的容量試驗電壓、試品的等效電(diàn)容量C、要求的諧振頻率和試(shì)品的空載損耗的大小(xiǎo)。
四、YD2000係類變頻串聯諧振耐(nài)壓裝置型號(hào)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(biàn)壓器(qì)型號說明
4.4試驗電抗(kàng)器型號說(shuō)明
4.5分壓(yā)器型號說明
五、YD2000係類變頻串聯諧振耐壓裝置試驗接線及操作步驟
YD2000係(xì)類(lèi)變頻串(chuàn)聯諧振耐壓裝置測量(liàng)各種被(bèi)試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的(de)交流(liú)耐壓試驗
交聯聚乙烯(xī)電纜《XLPE》屬(shǔ)於固體(tǐ)絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好(hǎo)的電(diàn)氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我國(guó)自七十年代以來,交聯(lián)聚乙烯(xī)電(diàn)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*大的特點就是容量大,若是采用工頻或接(jiē)近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路(lù)竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平(píng)方(fāng)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(shè)備的(de)容量至少為(wéi)2.9MVA(試(shì)驗電壓(yā)178KV試驗電(diàn)流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方(fāng)法已(yǐ)經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變(biàn)頻諧振(zhèn)的原理,使電源容量減少為(wéi)試品容量的1/Q,設備的重量大大降(jiàng)低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可(kě)能;同時利用試(shì)驗頻率(lǜ)允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過(guò)串並聯,總電感可調)的(de)原理,使得(dé)係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線(xiàn)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(diàn)器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔(gé)離開關、接地(dì)開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電(diàn)容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等(děng)效。
我國(guó)“城網氣體絕緣變電站若幹(gàn)技術問題的暫行規(guī)定(dìng)”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電(diàn)壓為出廠試(shì)驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖(tú)
5.3大型變壓器的交流耐(nài)壓試驗(外施工頻交流(liú)耐壓(yā)及感應耐壓試驗)
變壓(yā)器應該進行外施耐壓(yā)試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度(dù)的(de)*基本的絕緣(yuán)試驗,是發現主絕緣是否(fǒu)合理,絕緣材料是(shì)無缺陷(xiàn)和製造工(gōng)藝是否符(fú)合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器(qì)使諧振頻率(lǜ)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(zēng)大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力(lì)變壓器一般采用(yòng)額定電壓的兩倍,為了(le)不使鐵心中磁通飽和,應使(shǐ)用兩倍以上額定頻(pín)率的電源裝(zhuāng)置。一般規定(dìng)頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐(nài)壓試驗的頻率(lǜ)一(yī)般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家(jiā)和地方電力部(bù)門的規(guī)定發電機在製造(zào)、安(ān)裝、檢修和運行以(yǐ)及預防性試驗(yàn)中都應進行交流(liú)耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致(zhì),作用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應發電同(tóng)的工作狀態,試驗電壓一般為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裝置再配上合(hé)適的補償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足(zú)發電機的交流耐(nài)壓要求。
試驗(yàn)接線如下圖:
發電機(jī)的交流耐壓接線示意圖(tú)
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在(zài)作耐壓試驗時,都相(xiàng)當於一電容,利(lì)用電抗(kàng)器和補償電容器也可(kě)以使(shǐ)係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案(àn)請參照相(xiàng)關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置(zhì)資料匯編》。