一、YD2000係類變頻串並聯諧(xié)振(zhèn)儀應用範圍
是運用串聯諧(xié)振的原理(lǐ),利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通(tōng)過調節變(biàn)頻控製器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品(pǐn)電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所(suǒ)加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石(shí)油、化工(gōng)等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接(jiē)和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交(jiāo)聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試(shì)驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交(jiāo)流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變(biàn)壓(yā)器工頻耐壓
適用於(yú)電力變(biàn)壓器的感應耐壓試驗(yàn)
二、YD2000係類變頻串並聯諧振(zhèn)儀(yí)主要性能指(zhǐ)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(shī)度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單(dān)相(10KW及以下)
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(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:正弦波(bō),波形畸變率≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值:30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過(guò)電(diàn)壓、過電流、試品閃絡(luò)等(děng)全自動保(bǎo)護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量(liàng)輕,適合於現場使用(yòng)
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省(shěng)去了笨重(chóng)的(de)調壓(yā)器,而且操作(zuò)方便、讀數直觀(guān)。由於係(xì)統Q值較高(30-120),有效地解(jiě)決了由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器(qì)采用多級或疊積式結構,便於運用(yòng)輸及現場安(ān)裝。
2.2.2安(ān)裝可靠性高
采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸(shū)出波(bō)形失真度(dù)小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保(bǎo)護功能,可保護設備及人身的**;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(yīn)擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為(wéi)試驗電源,無論是在等效性(xìng)和一致性上(shàng)都(dōu)與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果(guǒ)的(de)可靠性和真實性。
三、YD2000係類變頻串(chuàn)並聯諧振儀(yí)工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器(qì)從結構上分(fèn)為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為(wéi)便攜箱(xiāng)式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中(zhōng)變頻控製器的(de)主要作用是把(bǎ)幅(fú)值和頻率固定(dìng)的工頻(pín)380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成(chéng)為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保(bǎo)護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能(néng),保證試驗人員(yuán)和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或(huò)過熱(rè)時,CPU將停(tíng)止工作,直到係統恢複正常。
過(guò)壓保護:是指當試驗電壓(yā)超(chāo)過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需(xū)要任意設(shè)定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作(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(zuò)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,並通過液晶屏提示係統發生過流保護(hù)。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工(gōng)作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器(qì):不僅可以在穩態下使放電(diàn)或擊穿電流小,而(ér)且使暫態(瞬時)電流(liú)的(de)破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員(yuán)可直接(jiē)從變頻控製(zhì)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、電流及試品(pǐn)上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁(cí)變(biàn)壓器的(de)作用是將變頻電源的輸(shū)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(pǐn)質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的(de)容量一般與變(biàn)頻控製器(qì)相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求(qiú),勵磁變(biàn)壓器高壓繞(rào)組一(yī)般有多個抽(chōu)頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓(yā)器是高電壓測試器件(jiàn),它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從(cóng)低壓臂C2上引出,作(zuò)為高壓電(diàn)測量和保護信號。
3.3決(jué)定(dìng)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試驗頻(pín)率f。
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對於(yú)交聯聚乙烯(xī)電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電(diàn)纜(lǎn)的截麵(miàn)積(jī)、試驗電(diàn)纜的長度及電纜要(yào)求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔(gé)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、發電機等(děng)設備,係統的配置取決於試品的容量試驗(yàn)電壓(yā)、試品的等效電容(róng)量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗(hào)的大小。
四、YD2000係類變(biàn)頻串並聯諧振儀型號說明
4.1係統(tǒng)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(míng)
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓(yā)器型號說明
五、YD2000係類變(biàn)頻串並聯諧振儀試驗接線及操作(zuò)步驟
YD2000係類變(biàn)頻串並聯諧振(zhèn)儀(yí)測量(liàng)各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙(yǐ)烯電纜《XLPE》屬於(yú)固體絕緣電纜,是經過特(tè)殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好(hǎo)的電氣(qì)及物理性能,在世界範圍內得(dé)到了廣泛的應用。我(wǒ)國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發(fā)展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而(ér)且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量(liàng)大,若是采(cǎi)用工頻或接近工(gōng)頻的交流電壓(yā)試驗作為擠包絕緣電纜(lǎn)線路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容(róng)量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容(róng)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(yàn)電壓178KV試驗電(diàn)流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場係(xì)統(tǒng)試驗容量的要(yào)求,變頻(pín)諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理(lǐ),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(jù)離電纜的現場試驗(yàn)成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範(fàn)圍內(30-300Hz)可調和試(shì)驗電抗器固定可調(單一電抗(kàng)器電感是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的(de)原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐(nài)壓(yā)試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金(jīn)屬封閉組合(hé)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、測量儀表組合在(zài)一起,並以SF6氣體絕(jué)緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成(chéng),電容量一般在(zài)10000PF以下。
根據IEC517(補充)的(de)標(biāo)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“城(chéng)網氣體絕(jué)緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的(de)現場工頻耐壓值作了規定,取(qǔ)不超(chāo)過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率(lǜ)限製(zhì)在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐(nài)壓試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施(shī)工頻交流(liú)耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該(gāi)進行外施耐壓試驗。它(tā)是考驗產品(pǐn)主絕緣(yuán)電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕(jué)緣是否合理,絕緣(yuán)材料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段(duàn)之一,對試(shì)驗頻(pín)率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采(cǎi)用變頻諧振的方式,通過補償電容(róng)器使(shǐ)諧振頻率控製在45-65Hz之(zhī)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(pín)率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應(yīng)耐壓的倍數,對於電力變(biàn)壓器一般采用額定電壓的兩倍(bèi),為了不使鐵心中磁通飽(bǎo)和,應(yīng)使用兩倍以上額定(dìng)頻率的電源裝置。一般規定頻率應在(zài)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(yí)。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國(guó)家(jiā)和地方電力部門的規定發電機(jī)在製造、安裝、檢修和運行以及預防(fáng)性試驗中都(dōu)應進行交流耐(nài)壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一(yī)致,作用於絕緣(yuán)內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應發電(diàn)同的工作狀態,試驗(yàn)電壓一般(bān)為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻(pín)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(shàng)合適的補償(cháng)電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它(tā)試品的交流耐壓試驗
互感(gǎn)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(qì)和補償電(diàn)容器(qì)也可以使(shǐ)係統在50Hz附近發生諧振(zhèn),達到工頻絕(jué)緣試驗的目(mù)的。
說明:交流耐(nài)壓試驗方案請參照相關標準或規程或(huò)本公司(sī)《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置(zhì)資料匯編》。