一、YD2000係類諧振變應用範圍
是運用串聯諧振的原理,利(lì)用勵磁變(biàn)壓器激(jī)發串聯諧振回路,通過(guò)調節變頻控(kòng)製器的輸出頻率,使得回路(lù)中的電抗器電感L和試(shì)品(pǐn)電容C發(fā)生串聯諧振,諧(xié)振電(diàn)壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試(shì)驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工(gōng)等行(háng)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。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交(jiāo)聯(lián)聚乙烯電力電(diàn)纜交流耐壓試(shì)驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐(nài)壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力(lì)變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類諧振變主要性能(néng)指標及特點
2.1主要(yào)技(jì)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(yā):380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以(yǐ)下)
50/60Hz
(5)供電電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容(róng)量:0-200KVA
(8)工作頻率(lǜ)範圍:30-300Hz(亦可根據(jù)用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度(dù)≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度(dù):1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓(yā)、過(guò)電(diàn)流、試品閃(shǎn)絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕,適合於現場使用
變頻(pín)控製器集調壓、調(diào)頻、控(kòng)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。由於係統Q值較高(gāo)(30-120),有效地(dì)解決(jué)了由於(yú)電源容量的不足對現場試(shì)驗的製約。當電壓(yā)等級較高(gāo)時,電抗器采用多級或疊積式結構,便(biàn)於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用(yòng)先進(jìn)的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真(zhēn)度小,頻率輸出穩定性好,具有良好(hǎo)的IGBT、過電流、過電壓(保護值可(kě)根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及(jí)人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條(tiáo)件被破壞,短路電(diàn)流小(xiǎo),隻有試品試驗電流(liú)的1/Q,避免了因(yīn)擊穿對(duì)試品造成(chéng)的損壞。
2.2.3試(shì)驗(yàn)的等效性好
采用接(jiē)近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作(zuò)為試驗電源,無(wú)論是在(zài)等(děng)效性和一(yī)致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源(yuán)非常接近,保證了試驗結(jié)果的可靠性和真實(shí)性。
三、工作原理及(jí)係統配置
3.1工作原理(lǐ)
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器(qì)
變頻控製器從結構(gòu)上分為兩大類:20kW及以(yǐ)上為(wéi)控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控(kòng)製器和濾波器(qì)組成。在係統中變頻(pín)控製器的主(zhǔ)要作用是把幅值和頻(pín)率固(gù)定的工(gōng)頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和(hé)頻率可調的正弦波,並為整套設備提(tí)供電(diàn)源。
變頻控製(zhì)器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電(diàn)保(bǎo)護、進線保護等可靠的保護功能(néng),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(xì)統恢複正常。
過壓保護(hù):是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(保護(hù)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(hù):是當CPU檢測到母線工(gōng)作電(diàn)流超過IGBT工(gōng)作電流或IGBT溫(wēn)度過高時,CPU會發(fā)生(shēng)過流保護信號,裝置停止工作,並通過液(yè)晶屏提示係統發生過流(liú)保護。
放電保(bǎo)護:當試器擊(jī)穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通(tōng)濾波器(qì):不僅可以在(zài)穩態下使(shǐ)放電或擊穿電流小,而且使(shǐ)暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量(liàng)部分:試驗(yàn)人員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前(qián)工作頻率、變頻控製器輸出電壓(yā)、電流及試品上(shàng)所加諧振電(diàn)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(diàn)壓升到(dào)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(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗(yàn)要求(qiú),勵(lì)磁變壓器高壓繞組一般有多個(gè)抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電(diàn)壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓(yā)臂(bì)C2組成,測量信(xìn)號(hào)從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信(xìn)號。
3.3決定(dìng)係統配置參數的因素
係統諧振電壓等級和容量取決於試品的電(diàn)容量C,試驗電壓U試驗頻(pín)率f。
-
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、電纜的截麵積、試驗電(diàn)纜的長度及電(diàn)纜要求的諧(xié)振(zhèn)頻率範圍。
-
對於GIS決(jué)定係統配置的因(yīn)素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和(hé)每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
-
對於變壓器、發電機(jī)等設備,係統的配置取決於(yú)試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要(yào)求的諧振頻率和試品(pǐn)的空載損耗的大小。
四、YD2000係類諧振變型號說明
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試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類諧振(zhèn)變(biàn)試驗接線及操作步驟
YD2000係類諧振變測量各種被(bèi)試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的(de)交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經(jīng)過(guò)特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良(liáng)好的電氣及物理性能,在世(shì)界範(fàn)圍內得到了廣(guǎng)泛的應用。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。
交聯聚乙烯電纜(lǎn)它*大的特點就是容量(liàng)大,若是采用工頻或接近(jìn)工頻(pín)的交流電壓試驗作為擠包(bāo)絕緣電纜線路竣工試驗存在(zài)的*大困(kùn)難是長線路需要很大容量的試驗設(shè)備:例如630平方(fāng)毫米220KVXLPF電纜(lǎn)線路,電容量為0.188uF/Km,若(ruò)電纜長3Km,則每相(xiàng)電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓(yā)178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗(yàn)變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容(róng)量的(de)要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試(shì)品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓、長(zhǎng)距離電纜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)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器電感(gǎn)是不(bú)可調的,但(dàn)通過串並聯,總電感可(kě)調(diào))的原理,使得係統的(de)柔性(xìng)大大(dà)增加。
電纜試(shì)驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接(jiē)線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉(bì)組(zǔ)合電器(qì))的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器(qì)、隔(gé)離開關、接地開關、電壓互感器、電流(liú)互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電(diàn)器,一般由1-7個間隔組成,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(pín)率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體(tǐ)絕緣變電站若幹技術問題的(de)暫行規定”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標準建議的試驗電壓為出(chū)廠試驗電(diàn)壓的80%,並要求試驗(yàn)頻率限製(zhì)在(zài)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(liú)耐壓及感應耐壓試(shì)驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗(yàn)產品主絕緣電氣強度的*基本的絕(jué)緣試驗,是發現主(zhǔ)絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的(de)重要手段之一,對試驗頻(pín)率一般要求在(zài)工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方(fāng)式,通過(guò)補償電容器使諧振頻率控製在(zài)45-65Hz之內,由於回路諧振(zhèn)時Q值高(gāo),這樣可大(dà)大減小試驗電源的容量,並(bìng)且頻率可調,也增大了設(shè)備的應用(yòng)範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓(yā)的(de)倍數,對於電力變壓器一(yī)般采用額定電壓的兩倍,為(wéi)了不使鐵心中磁通飽和,應使用(yòng)兩倍以上額定頻(pín)率的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一(yī)般為150-200Hz為宜。
5.4大型(xíng)發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地(dì)方電力部門的規定(dìng)發電機在(zài)製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都(dōu)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(zhì),作用於絕緣內部的(de)電壓分布及擊穿性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。
YD2000係類諧振變采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電容器在頻(pín)率和容量上都可以很地滿(mǎn)足發電機的交流耐壓要求。
試(shì)驗接(jiē)線如下圖:
發電機的交(jiāo)流耐壓接線示意圖(tú)
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互(hù)感器、套管等設備在作耐壓試驗(yàn)時(shí),都相(xiàng)當於一電容,利用電抗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(yàn)的目的。
說明:交流耐(nài)壓試(shì)驗方案請參照相關標準或規程或(huò)本公司《YHCX變頻串聯諧振成(chéng)套試驗裝置資料匯編》。