一、YD2000係類調頻諧振應用範圍(wéi)
YD2000係類(lèi)調頻諧振是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯(lián)諧振回路,通過調(diào)節變頻控製(zhì)器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發(fā)生串聯諧振,諧振電壓即(jí)為試品上所加電(diàn)壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大(dà)容量、高(gāo)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交聯聚(jù)乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用(yòng)於大(dà)型發電機(jī)組、電(diàn)力(lì)變壓器工頻耐壓
適用於電力(lì)變壓器的感應耐(nài)壓(yā)試驗
二、YD2000係類調頻諧振主要(yào)性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度(dù)範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電(diàn)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(亦可(kě)根據用(yòng)戶要求放寬頻率範(fàn)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(cè)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)係統具(jù)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(diǎn)
2.2.1體積小、重量輕,適(shì)合於現場使用
變頻控製(zhì)器集調(diào)壓、調頻、控製(zhì)及保護功能為一體,省(shěng)去了(le)笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於(yú)電源容量的不足對現場試(shì)驗(yàn)的製(zhì)約。當電壓等級較(jiào)高時,電抗(kàng)器采用多級(jí)或疊(dié)積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸(shū)出波形失真度小,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(yào)人為整定)以(yǐ)及放電保護功能,可保護設備及人身(shēn)的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件(jiàn)被(bèi)破壞,短路電流小,隻(zhī)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(yòng)接近工頻(30HZ-300HZ)的(de)交流電壓作為試驗電源,無論是在等效(xiào)性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非(fēi)常接(jiē)近,保證了(le)試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類調頻諧振工作(zuò)原理及係統配置(zhì)
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻(pín)控製器
變頻控製器從結構上分為兩(liǎng)大類:20kW及(jí)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)控製器的主(zhǔ)要作用是把幅值和頻(pín)率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成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:是指當試(shì)驗電(diàn)壓超過人(rén)為整定(dìng)的保護電壓(保護電壓可根據不(bú)同試驗(yàn)電壓需要任意設(shè)定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工(gōng)作,並提示係(xì)統發生(shēng)過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工(gōng)作電(diàn)流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保(bǎo)護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提(tí)示係統發生過流保護。
放電(diàn)保護: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、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(tài)(瞬時)電(diàn)流的破壞減小,從而保(bǎo)證設備(bèi)和人身的**。
測量部分:試驗人員可(kě)直接從(cóng)變頻控製器控製(zhì)麵板上讀取(qǔ)輸入電壓(yā)、電流、當前(qián)工作頻率(lǜ)、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻(pín)電源(yuán)的輸出電壓升到合適的(de)試驗電壓,滿足電抗(kàng)器、負載(zǎi)在一不定期品質因數下試驗電(diàn)壓的要求(勵磁變壓器(qì)的容量一般與變頻控(kòng)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(yào)求,勵磁變(biàn)壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電(diàn)抗器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓(yā)臂C2組成,測(cè)量信號從低壓臂C2上(shàng)引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素
係統諧(xié)振電壓等(děng)級和容量取決(jué)於試品的電容量C,試驗電壓(yā)U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等(děng)級、電纜的截麵(miàn)積、試(shì)驗(yàn)電纜的長度及電纜要求的諧振頻率(lǜ)範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電(diàn)壓等級、GIS的間隔數和每(měi)個間隔的電容量(liàng)C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置(zhì)取決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電(diàn)容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻諧振型號說明
4.1係統型號(hào)說明
4.2變頻控製(zhì)器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗(kàng)器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類調頻(pín)諧振試驗接線及操作步驟
測量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
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理(lǐ)、化(huà)學方法交聯而成,具(jù)有良好的電氣及物理性能,在(zài)世界範圍內得(dé)到了廣泛的應用。我國自七十年(nián)代以來,交聯聚乙烯電(diàn)纜也得到了(le)迅速的發展,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*大的特點就是容量大,若是采用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很大容量的試驗(yàn)設備:例(lì)如630平方毫米220KVXLPF電纜線(xiàn)路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長(zhǎng)3Km,則每(měi)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(cǎi)用傳統(tǒng)的試驗變壓器的試驗方法(fǎ)已經遠遠(yuǎn)不能滿足現場係統試(shì)驗容量的要求,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品容量的(de)1/Q,設(shè)備的重量大大降低,使得高電(diàn)壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率(lǜ)允許在一定(dìng)範圍內(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(de),但通過串並聯,總電感可調)的原理,使(shǐ)得(dé)係統的柔性大大增加。
電(diàn)纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體(tǐ)絕緣金(jīn)屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接(jiē)地開關(guān)、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(de)組合電器(qì),一般由1-7個(gè)間隔組(zǔ)成,電(diàn)容量一般在10000PF以(yǐ)下。
根據IEC517(補充(chōng))的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在10-300Hz,與國(guó)標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹(gàn)技術問題的暫行規定(dìng)”對GIS的(de)現場工頻耐壓(yā)值作了規定,取(qǔ)不超過出廠試驗電壓(yā)的90%。IEC517標準建議的(de)試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製(zhì)在10-300Hz範圍之內。
GIS的交(jiāo)流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流(liú)耐壓試驗接線圖
5.3大(dà)型變壓器的交流耐壓試驗(外施工(gōng)頻(pín)交流耐壓及感應耐壓試驗)
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(qiáng)度的*基本的絕緣試驗,是發現主(zhǔ)絕緣是否合理,絕緣材料(liào)是無缺陷和製造(zào)工藝是否符(fú)合要求的重要(yào)手段之(zhī)一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式(shì),通過補償電容器使(shǐ)諧振頻(pín)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(diào),也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
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(tōng)飽和,應使用兩(liǎng)倍以上額定(dìng)頻率的電源裝(zhuāng)置。一般規定頻率應在(zài)100-400Hz範圍內,但經驗證明感(gǎn)應耐壓(yā)試驗的頻率一般為(wéi)150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗(yàn)
根據國家和地方電力部門的(de)規定發電機在製造、安裝、檢修和(hé)運行以及預防性試驗中都應進行(háng)交流耐壓試驗,試驗時試(shì)驗(yàn)電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓(yā)分布(bù)及擊穿性能能夠適應發電(diàn)同的工(gōng)作狀態,試驗電(diàn)壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
YD2000係類調頻諧振采用YHCX變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝(zhuāng)置再(zài)配上合適的補(bǔ)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要求。
試(shì)驗接線如(rú)下(xià)圖:
發電機的交流耐壓(yā)接線(xiàn)示意圖(tú)
5.5其它試品的交流耐壓(yā)試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試(shì)驗時,都相當於一電容(róng),利用電抗器和補(bǔ)償電容器也可以使係統在50Hz附近(jìn)發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目(mù)的(de)。
說明:交流耐壓試驗方(fāng)案請參照相關標準或規程或本(běn)公司《YHCX變頻串聯諧振成(chéng)套試驗裝置資料匯(huì)編(biān)》。