一、YD2000係類變頻串聯(lián)諧振變壓器應用範圍(wéi)
YD2000係類變頻(pín)串聯諧(xié)振變壓器是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振(zhèn)回(huí)路,通過調節變頻控製器的輸(shū)出頻率(lǜ),使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振(zhèn),諧振電(diàn)壓即為試品(pǐn)上所加(jiā)電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用(yòng)於電(diàn)力、冶金、石油、化工等行(háng)業,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
適用於(yú)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(shì)驗
適用於大型發(fā)電機組、電力(lì)變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力變壓器的感應耐壓(yā)試驗
二、YD2000係類變頻串聯諧振變壓(yā)器主要性能指標及特點
2.1主要(yào)技術(shù)指標
(1)工作溫度範(fàn)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(fàn)圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範(fàn)圍)
(9)頻率調節分辨(biàn)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(xíng):正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值:30-120
(14)係統(tǒng)具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡(luò)等(děng)全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重(chóng)量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓(yā)、調頻、控製及保護功能(néng)為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、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(duì)現場試驗的(de)製約(yuē)。當電壓等級較高時,電抗器采用多級(jí)或疊積式結構,便於運用(yòng)輸(shū)及現場(chǎng)安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變頻串聯諧振變壓器(qì)采用先進的設計思想、高品(pǐn)質的IGBT及驅動回路使輸(shū)出波(bō)形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過(guò)電壓(保護值可根據需要(yào)人為整定)以及(jí)放電(diàn)保護功能,可保護設備及人身(shēn)的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件被(bèi)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(děng)效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的(de)交流(liú)電壓作為試驗電(diàn)源,無論是在等效(xiào)性(xìng)和一致性上都與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(pín)串聯諧振變壓器工作原理及係統(tǒng)配(pèi)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(zhì)台式,20kW以(yǐ)下為便攜(xié)箱式;它是由(yóu)控製器和(hé)濾波器組成。在係統中變頻控製器的(de)主要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(zhèng)弦波,並為整套設(shè)備提供電源。
變(biàn)頻控製器具有IGBT保護、過(guò)流保護、過壓(yā)保護、放電保護、進線保護等可(kě)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(huī)複正常。
過壓保護:是指當試驗電(diàn)壓超過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係(xì)統發生過(guò)壓(yā)保(bǎo)護(hù)。
過流保護:是當(dāng)CPU檢測到母線工(gōng)作電流超(chāo)過IGBT工作電流或(huò)IGBT溫度過(guò)高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止(zhǐ)工(gōng)作,並通過液晶屏提示係統發生過流(liú)保護。
放電保護:當試器擊穿(chuān)、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(yǐ)在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時(shí))電流的破壞減小(xiǎo),從(cóng)而保證設備和人身的**。
測量部(bù)分:試驗人員(yuán)可直接從變頻控製器控製麵板上讀(dú)取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電(diàn)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電源的輸出電壓升到合(hé)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要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同(tóng))。為了滿足不同電(diàn)壓等級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂(bì)C1和低壓(yā)臂C2組成,測(cè)量信號(hào)從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量(liàng)和保(bǎo)護(hù)信號。
3.3決定係統配置參數的因素
係統諧(xié)振電壓等級(jí)和容量取(qǔ)決於試品(pǐn)的電容量(liàng)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定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截麵積、試驗(yàn)電纜的長度及電纜要求的諧(xié)振頻率範圍。
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對於GIS決(jué)定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的(de)間隔數和每(měi)個間隔的電容量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(tǒng)的(de)配(pèi)置取決於試品的容量試驗電壓、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的大小。
四(sì)、YD2000係類變頻串(chuàn)聯諧振變壓器型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類變頻串聯諧振變壓器試驗接線及操作步驟(zhòu)
本(běn)套試驗(yàn)裝置測量各種被試品的接線(xiàn)示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交(jiāo)流耐壓(yā)試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經(jīng)過特殊的物(wù)理、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍內得到了廣(guǎng)泛的應用。我國自七十年代(dài)以來,交聯聚乙(yǐ)烯電纜也得到(dào)了迅(xùn)速的發展,並逐步取代(dài)了(le)常規(guī)中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在(zài)逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大(dà)的特點就是容量大,若是采用工頻或接近工頻(pín)的交(jiāo)流電壓試(shì)驗作為擠包絕(jué)緣(yuán)電(diàn)纜線路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容(róng)量(liàng)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(yàn)設備的容量(liàng)至少(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流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統(tǒng)試驗容(róng)量的要求,變頻諧振試驗(yàn)裝置利用變頻諧振(zhèn)的原理,使電源容量減少為(wéi)試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓、長距離(lí)電纜的(de)現場試驗成(chéng)為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單(dān)一電(diàn)抗器電感是不可調的,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(jiā)。
電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(yì)圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐(nài)壓(yā)試驗
GIS是一種把斷路(lù)器、隔離開關、接地(dì)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(qì)體絕緣的(de)組合電器,一(yī)般由1-7個間隔組(zǔ)成(chéng),電容量一般在10000PF以下(xià)。
根據IEC517(補充)的標準,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(wǎng)氣體絕緣變(biàn)電站若幹技術問題的暫行(háng)規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取(qǔ)不超過出廠試驗(yàn)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(nèi)。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
GIS交(jiāo)流(liú)耐壓試驗接線圖
5.3大型變(biàn)壓器的交流(liú)耐壓(yā)試驗(外施工頻交流耐壓及感應(yīng)耐壓試驗)
變壓(yā)器應該進行外施耐壓試驗。它是考(kǎo)驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現(xiàn)主絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製(zhì)造工藝(yì)是否符合(hé)要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻率控(kòng)製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容(róng)量,並且(qiě)頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示(shì):
感應(yīng)耐壓的倍數,對(duì)於電力變壓器一般采(cǎi)用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通(tōng)飽和,應(yīng)使用兩倍以上額定頻率的(de)電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證(zhèng)明感應(yīng)耐壓(yā)試驗的頻率(lǜ)一般為(wéi)150-200Hz為宜。
5.4大型(xíng)發電機組的(de)交(jiāo)流耐壓試驗
根據國家和地方電力部(bù)門的規定發電機在製造、安裝(zhuāng)、檢修和運(yùn)行以及預防(fáng)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的波形、頻率一致,作用於(yú)絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠(gòu)適(shì)應發電同的工(gōng)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裝置再配上合適的補償電容器在頻(pín)率和容量上都可以(yǐ)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(shì)品的交流耐壓試驗
互感器、套管(guǎn)等設備在作耐壓試驗時,都相當(dāng)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,達到工頻絕(jué)緣試驗的目的(de)。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或規(guī)程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝(zhuāng)置資料(liào)匯編(biān)》。