一、YD2000係類調頻式諧(xié)振應用範圍
YD2000係類(lèi)調頻式諧是(shì)運用串聯諧振(zhèn)的原(yuán)理,利(lì)用勵磁變壓器激發串(chuàn)聯諧振回路,通過調節變頻控製器(qì)的輸出頻率,使得回路(lù)中的電抗(kàng)器電感L和試品電容C發生(shēng)串聯諧振,諧振電壓即為試(shì)品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於(yú)電(diàn)力、冶金、石油、化工等行業,適用於大(dà)容量、高電壓的電(diàn)容性試(shì)品的交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電(diàn)力電纜(lǎn)交流耐壓試驗
適用(yòng)於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變(biàn)壓器工頻耐壓(yā)
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類調頻式諧主(zhǔ)要性能指標及(jí)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)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及(jí)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(róng)量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍: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(wěn)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)係統具(jù)有IGBT、過電壓、過電流、試品(pǐn)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(hé)於現場使用
變(biàn)頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨(bèn)重的調壓器,而(ér)且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值(zhí)較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電(diàn)壓(yā)等(děng)級較高時,電抗器(qì)采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設計思想、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,具有良好的IGBT、過電流、過電(diàn)壓(保(bǎo)護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護(hù)設備及人身的**;當試(shì)品放電或(huò)擊穿時,由於(yú)諧振條件被破壞,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)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性(xìng)和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源(yuán)非常接近,保證了試(shì)驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類調頻式諧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(zhì)器從結構上分為兩大(dà)類:20kW及以上為(wéi)控製(zhì)台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主要(yào)作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調(diào)的正弦(xián)波,並為整套(tào)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(děng)可靠的保(bǎo)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(rè)時,CPU將停止工作,直到係(xì)統恢複正常。
過壓(yā)保護:是指當試驗(yàn)電(diàn)壓超過(guò)人為(wéi)整定的保(bǎo)護(hù)電(diàn)壓(保護電(diàn)壓可根(gēn)據不同試驗(yàn)電壓需要任(rèn)意設定)時,控製器(qì)自動跳(tiào)閘,CPU停止工作,並提示係統發(fā)生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母(mǔ)線工作電(diàn)流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生(shēng)過流保護信(xìn)號,裝置停止工作(zuò),並通過液晶屏提示係統發(fā)生過流保護。
放(fàng)電保護:當試器擊(jī)穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切(qiē)斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在(zài)穩(wěn)態下使放電或擊穿電流小,而且使暫(zàn)態(瞬時)電流的(de)破壞減小,從(cóng)而保證設備和人身的**。
測量(liàng)部分:試驗人員(yuán)可(kě)直接從變頻控製器控製麵板上(shàng)讀取輸入電壓(yā)、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加(jiā)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電壓升到合適的試驗電壓,滿足電(diàn)抗器、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器(qì)的容(róng)量一般與變頻控製器相(xiàng)同)。為了(le)滿足不同(tóng)電壓等級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高(gāo)壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器(qì)
高壓分(fèn)壓器(qì)是高電(diàn)壓(yā)測試器件,它由高壓臂C1和低壓(yā)臂(bì)C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電(diàn)測量和保護信號。
3.3決定係統配(pèi)置參數的因素
係統諧振(zhèn)電壓等級和容(róng)量取決於試品的電容量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:電纜的電壓等級、電纜的截麵(miàn)積、試驗(yàn)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決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個(gè)間隔的電容(róng)量C,GIS允許的試驗頻率範(fàn)圍。
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對於(yú)變壓器、發電機等設備,係(xì)統(tǒng)的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要(yào)求的諧振(zhèn)頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻式諧型號說明
4.1係統型(xíng)號說(shuō)明
4.2YD2000係類調(diào)頻式諧振變頻控製(zhì)器型號說明
4.3YD2000係類調頻式(shì)諧振勵磁變壓器(qì)型號說明
4.4YD2000係類(lèi)調(diào)頻式(shì)諧振試驗(yàn)電抗器型號說明
4.5YD2000係類調頻式諧振分壓器型號說明
五、YD2000係類調頻式諧試驗接線及操作步驟
YD2000係類調頻式(shì)諧測量(liàng)各種被試品(pǐn)的接線示(shì)意圖
5.1交聯聚乙烯電(diàn)纜《XLPE》的交流(liú)耐壓試驗
交聯聚(jù)乙烯電纜《XLPE》屬(shǔ)於固體絕緣電纜(lǎn),是經過特殊的物理、化學方法交(jiāo)聯(lián)而成,具(jù)有(yǒu)良好的電(diàn)氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣(guǎng)泛的(de)應用。我國自七十年代(dài)以來,交聯(lián)聚(jù)乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕(jué)緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特(tè)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(xiàn)路竣工試驗存在的*大困(kùn)難是長(zhǎng)線(xiàn)路需要很大(dà)容量的試驗設備:例(lì)如630平方毫米(mǐ)220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則(zé)每相電纜試驗需要50Hz試驗設(shè)備的容量至少(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的(de)試驗變壓器的試驗(yàn)方法已經遠(yuǎn)遠不能滿足(zú)現場係(xì)統試驗容量的要(yào)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(liàng)的1/Q,設備的重(chóng)量大大降低,使得(dé)高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗(yàn)頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(diào)(單一(yī)電抗器電感是不可(kě)調的,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(jiē)線圖(tú)如(rú)下:
橡膠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(fēng)閉(bì)組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔(gé)離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器(qì)、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組(zǔ)合電器,一般由1-7個間隔組成,電(diàn)容量一般在(zài)10000PF以下。
根據IEC517(補充(chōng))的標準(zhǔn),GIS試驗電壓的頻率範圍(wéi)應(yīng)在10-300Hz,與國標(biāo)GB7674-1997等效。
我國“城網(wǎng)氣(qì)體絕(jué)緣變(biàn)電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的(de)現(xiàn)場工頻耐壓值作了規定,取不(bú)超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為(wéi)出廠試驗電壓(yā)的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大(dà)型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻(pín)交(jiāo)流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的(de)*基本的絕緣試驗(yàn),是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無(wú)缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手(shǒu)段之一,對(duì)試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
YD2000係(xì)類(lèi)調頻式諧振采用變頻諧振的方式,通(tōng)過補償電容器使(shǐ)諧振頻率控製在45-65Hz之內(nèi),由於(yú)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(lǜ)可調,也增大了設(shè)備的應用範(fàn)圍,試驗(yàn)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(bèi),為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應(yīng)使用兩倍以上額(é)定頻率的電源裝置。一般規(guī)定頻率應在100-400Hz範圍(wéi)內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的(de)交流耐壓試(shì)驗(yàn)
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中(zhōng)都(dōu)應進行交流(liú)耐壓試驗,試驗時試驗(yàn)電壓和工作電壓的(de)波形、頻率(lǜ)一(yī)致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊穿(chuān)性能能夠適應發電同的(de)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。
YD2000係類調(diào)頻(pín)式諧振采用YHCX變頻串(chuàn)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(mǎn)足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機(jī)的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓(yā)試(shì)驗
互(hù)感器(qì)、套管(guǎn)等設備在作耐壓試(shì)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(zhèn),達到(dào)工頻絕緣(yuán)試驗的目的。
說(shuō)明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或規程或本公司(sī)《YHCX變頻串(chuàn)聯諧振成套試(shì)驗裝置資料匯編》。
六、YD2000係類調頻式諧試驗操作步驟及注(zhù)意事項
6.1試驗操作步驟(zhòu)
1.根據各種試品接線(xiàn)方法,保證各點的接觸良好,保證一點接地,且接(jiē)地點距分壓器*近。
2.確保連接(jiē)無誤後接(jiē)通(tōng)電源。
3.打開主機電源開關會顯示主菜單(dān)
4.將光標移至:試驗參數(shù)設置;按確認鍵。進(jìn)行(háng)各(gè)項參數的修改,用上下左右
和確認(rèn)鍵執行。
然後返回(huí)主菜單。
5. 將光標移至:係統參數設置:按確認鍵。進行時間參(cān)數的修(xiū)改,用上下(xià)左(zuǒ)右和確認鍵執行。
6. 將光標移至:進入試(shì)驗:按確認鍵。
7. 此時接上IGBT的輸入電壓選擇試驗方法,進行試品的試驗,用確認鍵執行。
8. 選擇手動試驗時,首先進行的是找到試品諧振點,用上下鍵進行,使試驗電壓(yā)在*高點;在(zài)完成了此項操作(zuò)後請按麵板調壓鍵用左右鍵移位,上鍵增加激勵功率當接近試驗電壓後用右移鍵(jiàn)將光標移至小數點後慢慢增加功率防止試品擊穿,到(dào)額定電壓後主機開始自動計時至(zhì)設定時(shí)間退出試驗。選擇自動試驗時隻(zhī)要按了確認鍵就不要這些操作了。
9.進入試(shì)驗前注意(yì)試品的**距離,確保人生**。
10.主菜(cài)單(dān)的測(cè)試(shì)操作項請你不要(yào)任意改動,防止丟失。
6.2注意事項
1. 在給整機加電以前,一定要仔細檢查各輸入輸出(chū)接線(xiàn)是否正確和(hé)牢固.接地是否可靠,接(jiē)地線采用(yòng)一點接地,從麵板上引出(接地線*好用裸銅線)。
2.試驗時,電抗器不可(kě)置於鐵(tiě)板等導電材料上(shàng)。
3.試驗升(shēng)壓之前需要整定過電壓保護值,以防止試驗過程中意外分閘。
4.當變(biàn)頻控製器提示過電壓保護、過流保(bǎo)護或(huò)放電(diàn)保護(hù)時(shí),請退出試(shì)驗,重新整定電壓(yā)電流保護值,再進(jìn)入試驗。