一、YD2000係類變頻串並聯諧振(zhèn)耐壓試驗設(shè)備應用範圍
YD2000係類變頻串並聯諧振耐(nài)壓試驗設備是運用串聯(lián)諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串(chuàn)聯(lián)諧振回路,通過調節變頻(pín)控製器的輸出(chū)頻率,使得回路中的電抗器電感L和(hé)試品電容C發(fā)生串聯諧(xié)振,諧(xié)振電(diàn)壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗(yàn)裝置(zhì)廣泛用於電力、冶金、石油、化工(gōng)等行業,適(shì)用於大容量、高電壓的電容性試品的交(jiāo)接(jiē)和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流(liú)耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐(nài)壓試(shì)驗
適(shì)用於大型發電機組、電力變壓(yā)器工(gōng)頻耐壓(yā)
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變(biàn)頻串並聯諧振耐壓試驗設(shè)備主要性能指標及特(tè)點
2.1主要技(jì)術指標(biāo)
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範(fàn)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(liàng):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(yì)可根據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(liàng)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)係統具有IGBT、過電壓、過電(diàn)流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調(diào)頻、控製及保護功能為(wéi)一體,省(shěng)去了笨重的調壓器,而且(qiě)操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決(jué)了由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電壓等級較(jiào)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(ān)裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變頻串(chuàn)並(bìng)聯諧(xié)振耐壓試驗設備采用先進的設計思想(xiǎng)、高(gāo)品質的IGBT及驅(qū)動(dòng)回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具(jù)有良好的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(kě)保護設備及人身的**;當試(shì)品放電或擊穿時(shí),由於(yú)諧(xié)振條件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電流的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(yā)作為試驗電源,無論是在等效性和一致性上都與(yǔ)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係類變頻串並聯諧振耐壓試驗(yàn)設備工作原理及係(xì)統配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變(biàn)頻(pín)控製器
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及以上(shàng)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(kòng)製器的主要作用是把幅值和頻率固(gù)定的工頻380V或220V的正弦交流(liú)電轉變成為(wéi)幅值和頻率可(kě)調(diào)的正弦波,並為整套設備提供電(diàn)源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試品(pǐn)的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大(dà)或過熱時(shí),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(wéi)整定(dìng)的保護電壓(保(bǎo)護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時(shí),控(kòng)製(zhì)器自動(dòng)跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保(bǎo)護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫(wēn)度過高(gāo)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(xì)統發生(shēng)過流保護。
放電保護:當(dāng)試器(qì)擊穿、短路(lù)或試品放(fàng)電(diàn)時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低(dī)通濾波器:不(bú)僅可以(yǐ)在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫(zàn)態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備(bèi)和人身(shēn)的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控(kòng)製器控製麵板上讀取輸入電(diàn)壓(yā)、電流、當前工(gōng)作頻率、變頻控製(zhì)器輸出電壓(yā)、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁(cí)變壓器
勵磁變壓(yā)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、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的(de)要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控(kòng)製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試(shì)品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞(rào)組一(yī)般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測(cè)試器件,它由(yóu)高壓臂C1和低壓臂(bì)C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為(wéi)高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置(zhì)參數(shù)的因素
係統諧振電壓等級和容量取(qǔ)決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決(jué)定係(xì)統配置的主要是:電(diàn)纜的電壓等級、電纜的截麵(miàn)積、試驗電纜的長度及電(diàn)纜要求(qiú)的諧(xié)振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的(de)間隔數(shù)和(hé)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(yú)變壓(yā)器(qì)、發電機等(děng)設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓(yā)、試品的等效電(diàn)容量C、要求的諧振(zhèn)頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓試驗設(shè)備型號說明
4.1係統型號說明(míng)
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(hào)說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓試驗設備試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓試驗設備測量各種被試品的接線示(shì)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》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的(de)電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我國自七十(shí)年代以來(lái),交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規(guī)中低壓油紙絕(jué)緣(yuán)電纜,而且(qiě)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(yòng)工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要(yào)很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜(lǎn)線路,電容量為0.188uF/Km,若(ruò)電纜長3Km,則每(měi)相電纜(lǎn)試驗需要50Hz試驗設備的(de)容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳(chuán)統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠(yuǎn)不能滿足現場係(xì)統試驗容量(liàng)的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使(shǐ)電源容量減(jiǎn)少為(wéi)試品(pǐn)容量的1/Q,設備的(de)重量大大降低,使得高電壓、長(zhǎng)距離電纜的現場(chǎng)試驗成為可能(néng);同(tóng)時利(lì)用試驗(yàn)頻(pín)率允許在(zài)一(yī)定範圍內(30-300Hz)可調和試(shì)驗電抗器固定可(kě)調(diào)(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電(diàn)感可調)的原理,使得係統的柔性大(dà)大增加(jiā)。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠(jiāo)電纜的變頻交流耐壓(yā)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(qì)、隔離開關、接地開關、電壓互感器(qì)、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合(hé)電器(qì),一般由1-7個間隔組(zǔ)成,電容量一(yī)般在10000PF以下(xià)。
根據IEC517(補充)的標準(zhǔn),GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣(qì)體絕緣變電站若幹技術問題的(de)暫(zàn)行規定”對GIS的現(xiàn)場工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的(de)90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求(qiú)試驗頻率限製(zhì)在10-300Hz範圍(wéi)之(zhī)內。
GIS的交流耐壓試驗(yàn)接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交(jiāo)流(liú)耐(nài)壓試驗(外施工(gōng)頻交(jiāo)流耐壓及(jí)感應耐壓試驗)
變壓器應該進(jìn)行外施耐(nài)壓試驗(yàn)。它是考驗產品主絕緣電氣強(qiáng)度的*基本的(de)絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理(lǐ),絕(jué)緣材料是無缺陷和製造工藝(yì)是否符合要(yào)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(pín)諧振的方式,通過補償電容器使(shǐ)諧(xié)振頻率控製在45-65Hz之內(nèi),由於回路諧振時Q值高,這(zhè)樣可大大減(jiǎn)小試驗電源的容量(liàng),並且(qiě)頻(pín)率可調,也(yě)增大了(le)設備的應用範圍,試驗接(jiē)線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率(lǜ)的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內(nèi),但經(jīng)驗證明感應耐壓試(shì)驗的頻率(lǜ)一般為150-200Hz為(wéi)宜。
5.4大型發電(diàn)機組的交流耐壓試驗
根據國家和地(dì)方電力部門的(de)規定發電機(jī)在製造、安裝、檢(jiǎn)修和運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓(yā)的波(bō)形、頻率一致,作用於絕緣內部的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。
采用YHCX變頻串聯諧振試(shì)驗成套裝置(zhì)再配(pèi)上合適(shì)的補償電容器在頻率和容量上都(dōu)可以很地滿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示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互(hù)感器、套管等設備(bèi)在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利用電抗器和(hé)補償(cháng)電容(róng)器也可以使係統在50Hz附近(jìn)發(fā)生諧振,達(dá)到工(gōng)頻絕(jué)緣試驗的目的。
說(shuō)明:交流耐壓(yā)試驗方案請參照相關標準或規程或本公司《YHCX變頻(pín)串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。