一、YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器應用範圍
YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振變壓(yā)器是運用串聯諧振(zhèn)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(lǜ),使得回路中(zhōng)的電抗器電感L和試品電容C發生串聯(lián)諧振,諧振(zhèn)電壓即為(wéi)試品上所加電壓。變頻諧振試(shì)驗裝置廣泛用於電力、冶(yě)金、石油、化工(gōng)等行業(yè),適用於大容量(liàng)、高電壓的電容性試品(pǐn)的交接(jiē)和預防性試驗。
適(shì)用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力(lì)電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試(shì)驗
適用於大型發電(diàn)機組、電力變壓(yā)器工頻耐(nài)壓
適用於電(diàn)力變壓(yā)器的感應(yīng)耐壓試驗
二、YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器主(zhǔ)要性(xìng)能指標及特點
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(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)供電電源容量:0-100KW
(6)額(é)定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻(pín)率範圍:30-300Hz(亦(yì)可根(gēn)據用(yòng)戶要(yào)求放寬(kuān)頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率(lǜ):0.02Hz; 不穩定度(dù)≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓(yā)、過電流、試品閃絡等(děng)全(quán)自動保護
2.2主(zhǔ)要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用
變頻(pín)控製器集調壓(yā)、調頻、控製(zhì)及保護功能為一體,省去了笨重(chóng)的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有(yǒu)效地解(jiě)決了(le)由於電源容量的不足對現場試驗的製(zhì)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(jí)現場安裝。
2.2.2安裝可靠(kào)性(xìng)高
YD2000係類調頻式(shì)串聯諧振變壓器采用先(xiān)進的(de)設計思想、高品質的IGBT及驅動回路(lù)使輸出(chū)波形失真度小,頻(pín)率輸出(chū)穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過(guò)電壓(保護值(zhí)可根據需要人為(wéi)整定)以及放電保護功能,可保護設備及人身的(de)**;當試品放電或擊穿時(shí),由於諧振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗(yàn)電流的1/Q,避免了因擊穿(chuān)對試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近(jìn)工頻(pín)(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電(diàn)源,無論是在等效性和一致性上都與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(shí)性。
三、YD2000係類調頻式串聯諧振變壓(yā)器工作原理及係統配置
3.1工作原理(lǐ)
3.2係(xì)統配置
3.2.1變頻(pín)控製器
變頻控製器從結構(gòu)上分為兩大類(lèi):20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中變頻(pín)控製器的主要作用是把(bǎ)幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅(fú)值和頻率可調的正弦波,並(bìng)為整套(tào)設備(bèi)提供電源。
變(biàn)頻控製器具有IGBT保護、過流(liú)保護、過壓保護(hù)、放電保護、進線保護等可(kě)靠的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
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。
過壓保護(hù):是指當試驗電壓超過人為整定的保(bǎo)護電壓(保(bǎo)護電壓可根據不同試驗電(diàn)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(bǎo)護。
過流保護:是當CPU檢測(cè)到母線(xiàn)工作電流超過(guò)IGBT工作電流(liú)或IGBT溫度過(guò)高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發(fā)生過流保護(hù)。
放電保護:當試(shì)器擊穿、短(duǎn)路或試品放電時,CPU停止工作(zuò),並切斷主回路。
進(jìn)線保護、低通濾波器:不(bú)僅可(kě)以在穩態下(xià)使放電或擊(jī)穿電流小,而且使暫(zàn)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(rén)員可直接從變頻控(kòng)製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率(lǜ)、變頻控(kòng)製器輸出電壓、電流及試品上(shàng)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的輸出(chū)電壓升到合適的試驗電壓,滿足(zú)電抗器、負載在一不定期(qī)品質因數(shù)下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一(yī)般與變(biàn)頻控製器相同)。為了(le)滿足不同電壓等級、不同(tóng)容量試品的試驗要求,勵磁變壓(yā)器高壓繞組一(yī)般(bān)有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器(qì)
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,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護(hù)信號。
3.3決定係統配置參數的因素
係統諧振(zhèn)電壓等級和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電(diàn)纜決(jué)定係統配(pèi)置(zhì)的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧(xié)振頻率(lǜ)範(fàn)圍。
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對於GIS決定係統配置(zhì)的因(yīn)素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數(shù)和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對(duì)於變壓器、發(fā)電機等設(shè)備,係統的配置取決於試品的容量試驗電(diàn)壓、試品的等效(xiào)電容量C、要求的諧振頻率和試品(pǐn)的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻式(shì)串聯諧振變壓器(qì)型號說明
4.1係統(tǒng)型號說明
4.2變頻控製器型(xíng)號說明
4.3勵磁變(biàn)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(míng)
五、YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器試驗接線(xiàn)及操作步驟
YD2000係類調頻式串聯諧振變壓器測(cè)量(liàng)各種被試(shì)品的接線示意(yì)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(shǔ)於固體(tǐ)絕緣電纜,是經過特(tè)殊的(de)物理、化學方法交聯而成,具有(yǒu)良好的(de)電氣及物理(lǐ)性能,在世界範圍內得到了廣(guǎng)泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到(dào)了迅速的發展,並逐步(bù)取代(dài)了常規中低壓油(yóu)紙絕緣(yuán)電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜(lǎn)也在(zài)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(jiāo)流電壓試驗作為擠包絕緣(yuán)電纜線路竣工試驗(yàn)存在的*大困難是長線路需要很(hěn)大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜(lǎn)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(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此(cǐ),采用傳(chuán)統的試驗變壓器的(de)試驗方法已經遠遠不能(néng)滿(mǎn)足(zú)現場係統試(shì)驗容量的要求,變頻諧振試驗(yàn)裝置利用變頻諧振的原理,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(xiàn)場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(nèi)(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,但通過串並聯(lián),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(xià):
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(hé)電器)的交流(liú)耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開(kāi)關、電壓(yā)互感器(qì)、電流(liú)互感器、測量儀表組合在一(yī)起,並以SF6氣體絕(jué)緣的組合電器(qì),一般由1-7個間隔組成,電容量(liàng)一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓(yā)的頻率範圍應在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(háng)規定”對GIS的現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準(zhǔn)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(tú)如下(xià):
GIS交流耐壓(yā)試驗接線(xiàn)圖
5.3大型變壓器(qì)的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓(yā)器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,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(shì)否符(fú)合要求(qiú)的重要手段之(zhī)一,對試驗頻率一般要求(qiú)在工(gōng)頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容(róng)器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高(gāo),這樣可大大減(jiǎn)小試驗電源的容量,並且頻率可(kě)調,也增(zēng)大了設備的應用範圍,試驗接線如下(xià)圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電(diàn)壓的(de)兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應(yīng)使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規(guī)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般(bān)為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試(shì)驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修(xiū)和運行以及預防(fáng)性試驗中都應進(jìn)行交流耐壓試驗,試驗時試驗(yàn)電(diàn)壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊穿(chuān)性能(néng)能夠適應發電同(tóng)的工(gōng)作狀態,試驗(yàn)電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采(cǎi)用YHCX變頻串聯諧振試驗成(chéng)套裝置再配上合適的補償電(diàn)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(yā)要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線(xiàn)示(shì)意圖
5.5其它試(shì)品(pǐn)的交流耐壓試驗
互感器(qì)、套管等設備在作耐壓試驗(yàn)時,都相當於(yú)一電容,利用電抗器和補(bǔ)償(cháng)電容器也(yě)可以使係統在50Hz附近發生(shēng)諧振,達(dá)到工頻(pín)絕緣試驗的目的。
說明:交流耐(nài)壓試驗方案(àn)請參照相關標準或規(guī)程或本公司《YHCX變(biàn)頻串聯諧振成套(tào)試驗裝置資料匯編》。