一、YD2000係列變頻串並聯諧振儀應用範圍
是(shì)運用串聯諧振的原理,利用勵磁(cí)變壓器激發串聯諧振回路,通過調節(jiē)變頻控(kòng)製器的輸出頻率,使得回路中(zhōng)的電抗(kàng)器電感L和試品電容(róng)C發生串聯諧振,諧(xié)振電壓即為試品上(shàng)所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力(lì)、冶金、石油、化工等行業,適(shì)用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗。
適用於(yú)10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓(yā)試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發(fā)電(diàn)機組、電力變(biàn)壓器工頻耐壓
適用於電力變壓(yā)器的感應耐壓試驗
二、YD2000係列變頻串並聯諧振儀主要性能指(zhǐ)標及特點(diǎn)
2.1主要(yào)技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範(fàn)圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供(gòng)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(róng)量(liàng):0-100KW
(6)額定輸(shū)出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據(jù)用戶(hù)要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音(yīn):≤60dB
(11)係統(tǒng)測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值(zhí):30-120
(14)係(xì)統具有IGBT、過電壓、過電(diàn)流、試品閃絡等全自動保(bǎo)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(qì)集調壓、調頻(pín)、控(kòng)製及保護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且(qiě)操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的(de)不(bú)足(zú)對現場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗(kàng)器采用多級或疊積式結(jié)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(jì)思想、高(gāo)品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸出(chū)穩定性好,具有良(liáng)好(hǎo)的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及(jí)放電保護功能(néng),可保護設備及人身的**;當(dāng)試品放(fàng)電或擊穿時,由於諧振(zhèn)條(tiáo)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(zào)成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的(de)交流電壓作為試驗電(diàn)源,無(wú)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(jié)果的可靠性和真實性。
三、YD2000係列變頻串並聯諧振儀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
變頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以(yǐ)下為便攜箱式;它是由控製器(qì)和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和(hé)頻率固定的工(gōng)頻380V或(huò)220V的正弦交流電轉變(biàn)成為幅值和頻率(lǜ)可調的正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有(yǒu)IGBT保護、過流(liú)保護、過(guò)壓保護、放電保護、進(jìn)線保護等可(kě)靠(kào)的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大(dà)或過熱時,CPU將(jiāng)停止(zhǐ)工作,直到係統恢複(fù)正(zhèng)常。
過壓保(bǎo)護(hù):是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同(tóng)試驗電壓需要任意設定)時(shí),控製器自動跳閘(zhá),CPU停(tíng)止工作,並提示係統發生過(guò)壓保護。
過流保護: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(shēng)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。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品(pǐn)放電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可(kě)以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗人(rén)員可直接(jiē)從變頻(pín)控製器控製麵板上讀取(qǔ)輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電(diàn)壓(yā)、電流及試品上所加諧振電壓(yā)信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器(qì)的作用是將變頻(pín)電源的(de)輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗器、負(fù)載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為(wéi)了滿(mǎn)足不同電壓等級、不(bú)同容量試品的試驗要(yào)求,勵磁變壓器高(gāo)壓繞組一般有(yǒu)多個抽頭。
3.2.3高壓電抗(kàng)器
高壓分壓器是高電壓(yā)測試器件,它由高壓臂C1和(hé)低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信(xìn)號。
3.3決定係統配置參數的因素
係統諧(xié)振電壓等級和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯(xī)電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積(jī)、試驗電纜的長度及電(diàn)纜要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配(pèi)置(zhì)的因素為:GIS的電壓等級、GIS的(de)間隔數和每個間隔的(de)電容量C,GIS允許(xǔ)的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備,係統的(de)配置(zhì)取決於試品的容(róng)量試驗電壓、試品的等效(xiào)電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係列變頻串並聯諧振(zhèn)儀型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控(kòng)製器型(xíng)號說明(míng)
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明(míng)
4.5分(fèn)壓器型號說明
五、YD2000係列變頻串並聯諧振儀試驗接線及(jí)操作步驟
YD2000係列(liè)變頻串並聯諧振儀測(cè)量各種被(bèi)試品的接線(xiàn)示(shì)意圖
5.1交聯聚(jù)乙烯電纜《XLPE》的(de)交流耐壓試驗
交(jiāo)聯聚乙(yǐ)烯電纜《XLPE》屬於(yú)固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方法交聯(lián)而成,具有良好的電氣及物理性能,在(zài)世界範圍內得(dé)到了(le)廣泛的應用。我國自七十年代以(yǐ)來,交聯聚乙烯電纜也得到(dào)了迅速(sù)的發展,並逐步取代(dài)了(le)常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓(yā)電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大(dà)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(shì)驗作(zuò)為(wéi)擠包(bāo)絕緣電纜線路竣(jun4)工(gōng)試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方(fāng)毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電(diàn)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試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的(de)試驗方法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容(róng)量的要(yào)求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原(yuán)理,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)離電纜的現場試驗成為(wéi)可(kě)能;同(tóng)時利用試驗頻率允(yǔn)許在一定範圍內(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,使得係統的柔性大大(dà)增加。
電纜試驗的(de)接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐(nài)壓試驗接(jiē)線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣(yuán)金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器(qì)、隔離開關、接(jiē)地(dì)開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合(hé)在一起,並以SF6氣體絕緣的組(zǔ)合電(diàn)器,一般由1-7個間隔組成(chéng),電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試(shì)驗電壓的頻率範圍應在(zài)10-300Hz,與國標GB7674-1997等效(xiào)。
我國“城網氣體絕緣(yuán)變(biàn)電(diàn)站若幹技術問(wèn)題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電(diàn)壓為出(chū)廠試驗電壓的80%,並(bìng)要求試(shì)驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接(jiē)線圖(tú)如(rú)下:
GIS交流耐壓(yā)試驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐(nài)壓試驗(外施(shī)工(gōng)頻交流耐壓及感(gǎn)應耐(nài)壓試驗(yàn))
變(biàn)壓(yā)器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品(pǐn)主絕緣(yuán)電氣強(qiáng)度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕(jué)緣是否合理,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(zhī)一(yī),對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補(bǔ)償(cháng)電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可(kě)大大減小試驗電源的容量,並且頻率可調(diào),也增大了設(shè)備的應用(yòng)範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍(bèi)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(xīn)中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規定頻(pín)率應在100-400Hz範圍內,但(dàn)經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為(wéi)150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓(yā)試驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製(zhì)造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都(dōu)應進行交流耐壓試驗,試驗(yàn)時(shí)試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,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(tào)裝置再配(pèi)上合適的補償電容器在頻率(lǜ)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(yì)圖(tú)
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等(děng)設(shè)備在作(zuò)耐壓試(shì)驗時,都相當於一電容,利(lì)用電抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣(yuán)試(shì)驗的目的(de)。
說明:交流耐(nài)壓(yā)試驗方案請參照相關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料(liào)匯編》。
六、YD2000係列變頻串並(bìng)聯諧振(zhèn)儀試驗操作步驟及注意事項
6.1試驗操作步驟
1.根(gēn)據各種試品接線方法(fǎ),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.確保連接無誤後接通電源。
3.打開主機電源開關會(huì)顯示主菜單
4.將光標移至:試驗(yàn)參數設置;按確認鍵。進行各項參(cān)數的修改,用上下左(zuǒ)右
和確認鍵執行。
然(rán)後返回主菜單。
5. 將光標移至:係統參數設置:按確認鍵。進行時間參數的修(xiū)改,用上(shàng)下左右和確認鍵執行。
6. 將光標移至:進(jìn)入試驗:按確認鍵。
7. 此時接上IGBT的輸入電壓選擇試(shì)驗方法,進行試品的試驗,用確認鍵(jiàn)執行。
8. 選(xuǎn)擇(zé)手(shǒu)動試驗(yàn)時,首先進行的是找到試品諧振點,用上下鍵進行,使(shǐ)試驗電壓在*高點;在完(wán)成了此項操作後請按麵板調壓鍵用左右鍵移位(wèi),上鍵(jiàn)增加激勵功率當接近試驗(yàn)電壓(yā)後用右移鍵將光標移至小(xiǎo)數點後(hòu)慢慢增加功率防止試品擊穿,到額定電壓後主機開始自(zì)動計時至設定時間退出試(shì)驗。選擇自動試驗時隻要按了確認鍵就不要這些操作了。
9.進(jìn)入試驗前(qián)注意試品的**距離,確保人生**。
10.主菜(cài)單的測試操作項請你不要任意(yì)改動,防止丟(diū)失。
6.2注意事項
1. 在給整機加電以前,一定要仔細檢(jiǎn)查各輸入輸出接線是否正確和牢固.接地(dì)是否可(kě)靠,接地線(xiàn)采用一點接地,從麵板上引(yǐn)出(接地線*好用裸銅線)。
2.試驗時,電抗器不可置於鐵板等導電材料上。
3.試驗升壓之前需要(yào)整定過電壓保護(hù)值,以防止試(shì)驗過程中意外分閘。
4.當變頻控製器提示過電壓保護、過流保護或放電保護時,請退出試驗,重新整定電壓電流保護值,再進入(rù)試驗。