一、YD2000係類調頻式串聯諧振變應用範圍
YD2000係類調頻式(shì)串聯諧振變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(lù),通(tōng)過調節(jiē)變頻控製器的輸出頻(pín)率(lǜ),使(shǐ)得(dé)回路中的電抗器(qì)電感L和試品電(diàn)容C發生(shēng)串聯諧(xié)振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於(yú)大容量(liàng)、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
適(shì)用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙(yǐ)烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流(liú)耐壓試驗
適用(yòng)於大型發(fā)電機組、電力變壓(yā)器工頻耐壓
適用於電力變壓(yā)器的感應(yīng)耐壓試驗
二、YD2000係類調頻式串聯諧振變主要性能指(zhǐ)標及特點
2.1主要技(jì)術指(zhǐ)標
(1)工作溫度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源(yuán)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(wéi):30-300Hz(亦可根據用戶要(yào)求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率: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:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護(hù)
2.2主要特點
2.2.1體(tǐ)積小、重量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻(pín)控製器集調(diào)壓、調(diào)頻、控製及保護功能為一(yī)體(tǐ),省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直(zhí)觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源(yuán)容量的不足對現場試驗的製約。當電壓等(děng)級較(jiào)高時,電抗器采用多級(jí)或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類(lèi)調頻(pín)式串聯諧振(zhèn)變采用先進的設(shè)計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有(yǒu)良好(hǎo)的IGBT、過電流、過電壓(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(huò)擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流(liú)小,隻有試品試驗電流的1/Q,避(bì)免了因擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采(cǎi)用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交(jiāo)流(liú)電壓作為(wéi)試驗(yàn)電源,無論是在等效性和(hé)一致性上都與50HZ/60Hz的工(gōng)頻電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實(shí)性。
三、工(gōng)作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統(tǒng)配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結(jié)構上分為兩(liǎng)大類:20kW及以(yǐ)上(shàng)為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾(lǜ)波器組成。在係(xì)統中(zhōng)變頻控製器的主要作用是把幅(fú)值(zhí)和頻率固定的(de)工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值(zhí)和(hé)頻(pín)率可調的正弦波,並為整套設備(bèi)提供電源。
變頻(pín)控製器具有(yǒu)IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線(xiàn)保護(hù)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(huī)複正(zhèng)常。
過壓保護:是指當試驗(yàn)電壓超過人為整定的保護電(diàn)壓(保護電壓可根據不同試驗電(diàn)壓需要任(rèn)意設定)時,控製(zhì)器自動跳閘,CPU停(tíng)止工作,並提示係統發(fā)生過壓保護。
過流保護(hù):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會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液(yè)晶屏提示係統發生過流保護。
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)斷主回路。
進線保護、低通濾波(bō)器:不僅可以在穩態(tài)下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時(shí))電流的破壞減小(xiǎo),從而保(bǎo)證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直(zhí)接(jiē)從變(biàn)頻控製器(qì)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(chū)電壓、電流及試品上所(suǒ)加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器(qì)
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不(bú)定期品質因(yīn)數下試驗電壓的要求(勵(lì)磁(cí)變壓器的(de)容量一般與變頻控(kòng)製器相(xiàng)同)。為了滿足不同電(diàn)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(tóu)。
3.2.3高(gāo)壓電抗器
高壓分壓(yā)器是高電壓測試器件(jiàn),它(tā)由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測(cè)量信號從低壓臂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(jí)和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗(yàn)頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決(jué)定係統配(pèi)置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試(shì)驗電纜的長度及電纜要求的(de)諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置(zhì)的因素(sù)為:GIS的(de)電壓等級、GIS的(de)間隔數和(hé)每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率(lǜ)範圍。
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對於變壓(yā)器、發電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品的等效(xiào)電容量C、要(yào)求(qiú)的諧振(zhèn)頻率和試(shì)品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻式串聯諧振變型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型(xíng)號說明
4.3勵磁變(biàn)壓器型(xíng)號說明
4.4試(shì)驗電抗器型(xíng)號說明
4.5分(fèn)壓器型號說明(míng)
五、YD2000係類調頻式串聯諧振變試驗接線及(jí)操作步驟
本(běn)套(tào)試驗裝置測量各種被試品(pǐn)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(lǎn)《XLPE》屬於固體絕緣電(diàn)纜,是經(jīng)過特殊(shū)的物理(lǐ)、化學方法交聯(lián)而成(chéng),具有良好的電氣及物(wù)理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我國自七(qī)十(shí)年(nián)代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的(de)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(guǎng)。
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(huò)接近(jìn)工頻的交流電壓試驗作為擠(jǐ)包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長(zhǎng)線路需(xū)要很大(dà)容量的試驗(yàn)設(shè)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,采用傳統(tǒng)的試驗變壓器的試驗方法已經(jīng)遠遠不能滿足現場係統試驗(yàn)容量的(de)要求(qiú),變(biàn)頻諧振試驗(yàn)裝置利用變頻(pín)諧振的原理(lǐ),使電源容量減少(shǎo)為試品容量的1/Q,設備(bèi)的重量大大降低,使(shǐ)得(dé)高(gāo)電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利(lì)用試驗頻率允許在一(yī)定範圍內(nèi)(30-300Hz)可(kě)調和試驗電抗器(qì)固定可(kě)調(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,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻(pín)交(jiāo)流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封(fēng)閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表(biǎo)組合在(zài)一起,並以(yǐ)SF6氣體(tǐ)絕緣的組合電器,一般由1-7個間(jiān)隔組成,電容量一般(bān)在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電(diàn)壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站(zhàn)若幹技術問題的(de)暫行規定”對GIS的現場工頻(pín)耐壓值作了規定,取不超過出(chū)廠試驗電(diàn)壓的90%。IEC517標準建議的試驗(yàn)電壓(yā)為出廠試驗電(diàn)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(yàn)接線圖如(rú)下:
GIS交流(liú)耐壓試驗(yàn)接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工(gōng)頻交流耐壓及感應(yīng)耐壓試驗)
變壓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,是發現主絕緣(yuán)是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段之一,對(duì)試驗頻率一般要求在(zài)工(gōng)頻,即45-65Hz。
采用變頻(pín)諧振的方式,通過補償電容(róng)器使諧振頻率(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,也增大了設備的應用範圍,試驗接線(xiàn)如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電(diàn)力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通(tōng)飽和,應使(shǐ)用兩倍以上額定頻率的電源裝置。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般為150-200Hz為(wéi)宜。
5.4大型發(fā)電(diàn)機組的交(jiāo)流耐(nài)壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發(fā)電機在製(zhì)造、安裝、檢(jiǎn)修和(hé)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(yàn)電壓和(hé)工作電壓的波形、頻率一致,作(zuò)用於絕緣(yuán)內部的電壓分布(bù)及擊穿性(xìng)能能夠(gòu)適應發(fā)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。
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率和容量上都可以很地滿足發(fā)電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的(de)交(jiāo)流耐壓接線示意圖(tú)
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,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50Hz附近發生諧振,達到工頻(pín)絕緣試驗的目(mù)的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或(huò)規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振(zhèn)成套試驗裝置資料匯編》。