一(yī)、YD2000係類諧振變應用範圍
是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓(yā)器激發串聯諧振回路,通過調節變頻(pín)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(shēng)串聯(lián)諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置(zhì)廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、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)於大型發(fā)電機組、電力變(biàn)壓(yā)器工(gōng)頻耐壓
適用於(yú)電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類諧振變主(zhǔ)要性(xìng)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(chū)電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工(gōng)作頻(pín)率範(fàn)圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻(pín)率範圍)
(9)頻率調節分(fèn)辨(biàn)率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度(dù):1級(jí)
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電(diàn)抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓(yā)、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主(zhǔ)要(yào)特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用(yòng)
變(biàn)頻控製器集調壓、調(diào)頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直(zhí)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(yuē)。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝(zhuāng)。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設(shè)計思想、高品質(zhì)的IGBT及驅動回(huí)路使輸出波形(xíng)失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能(néng),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(shì)驗的等效性(xìng)好(hǎo)
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電(diàn)壓作為(wéi)試驗電源,無論是在等效性和(hé)一致性上都與50HZ/60Hz的(de)工頻(pín)電源非常(cháng)接近,保證了試驗結果的(de)可靠性和真實性。
三、工作原理及係統配置(zhì)
3.1工作原理
3.2係統配置
3.2.1變(biàn)頻控製(zhì)器
變(biàn)頻控製器從(cóng)結構(gòu)上分為兩(liǎng)大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是(shì)由控製(zhì)器和濾波(bō)器(qì)組成(chéng)。在係統中變頻控製器的主要作用是把(bǎ)幅值和頻率固定的(de)工頻380V或220V的正弦交(jiāo)流電轉變成為幅(fú)值和頻率可調的正弦波(bō),並為整套設備提供電(diàn)源。
變頻控製器(qì)具有(yǒu)IGBT保護、過流保護、過壓保護、放(fàng)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(liú)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(zhǐ)當試驗電壓(yā)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(kòng)製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示(shì)係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線(xiàn)工作電流超過IGBT工作電流或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。
放電保護:當(dāng)試(shì)器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷主回路。
進線保護、低(dī)通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使(shǐ)暫(zàn)態(瞬時)電流的破壞減(jiǎn)小,從而保證設備和人(rén)身的**。
測(cè)量部分:試驗人員可直接(jiē)從變頻控製器控製麵板上(shàng)讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓(yā)、電流及試品上所加諧(xié)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(diàn)壓,滿(mǎn)足電抗器、負載(zǎi)在一不定期品質因數下試驗電壓的要(yào)求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試(shì)品的試驗要求,勵磁變壓(yā)器高壓繞組(zǔ)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(yóu)高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信(xìn)號從低(dī)壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保(bǎo)護信號。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素
係統諧振電壓等級和容量取決於試品(pǐn)的電容量(liàng)C,試驗電壓U試驗(yàn)頻率f。
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對於交(jiāo)聯(lián)聚乙(yǐ)烯電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級(jí)、電纜的(de)截麵積、試驗(yàn)電纜的長度及電纜要(yào)求(qiú)的(de)諧振頻率範圍。
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對於GIS決定(dìng)係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許(xǔ)的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置(zhì)取(qǔ)決於試品的容量試驗(yàn)電壓、試品(pǐn)的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類諧振變型號說明
4.1係統型號說明
4.2變(biàn)頻(pín)控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電(diàn)抗器型號(hào)說明
4.5分壓器型號(hào)說明
五、YD2000係類諧振變(biàn)試驗接線及操作步驟
YD2000係類諧振變測量各種被試品的接線示(shì)意圖
5.1交(jiāo)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、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性(xìng)能,在世界(jiè)範圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年代(dài)以來,交聯聚(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(zhǐ)絕緣(yuán)電纜(lǎn),而且110KV、220KV等高壓電(diàn)纜也在(zài)逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的(de)特點就是容(róng)量大(dà),若是采用工(gōng)頻或接近工頻的交流電壓試(shì)驗作為擠包絕緣電纜線路(lù)竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試(shì)驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為(wéi)0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相(xiàng)電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為(wéi)2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統(tǒng)的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不(bú)能滿足現場係統試驗容量的要求,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1/Q,設備的重量大(dà)大降低,使得(dé)高電壓、長距離電纜的現(xiàn)場(chǎng)試驗成為(wéi)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(yàn)電抗器固定可調(單一電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。
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(xiàn)示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一(yī)種把(bǎ)斷路器、隔離開關、接地開關(guān)、電壓互感器、電(diàn)流互感器、測量儀表(biǎo)組(zǔ)合在一(yī)起,並以(yǐ)SF6氣體絕緣的組(zǔ)合電(diàn)器,一般由1-7個間隔組(zǔ)成(chéng),電容量一般在10000PF以下。
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“城網氣體絕緣變(biàn)電站若幹技(jì)術問題的暫行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值(zhí)作了規定,取不超過出廠試驗電壓(yā)的90%。IEC517標準建議的試驗(yàn)電壓為出(chū)廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試(shì)驗接線圖如下:
GIS交流耐壓(yā)試驗接線圖
5.3大型(xíng)變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外(wài)施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是(shì)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之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧(xié)振的方式,通過補償電容(róng)器(qì)使(shǐ)諧振(zhèn)頻率控製在45-65Hz之內,由於回路(lù)諧振時Q值高,這樣可大大(dà)減小試驗電(diàn)源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應(yīng)用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應(yīng)耐壓的倍(bèi)數,對於電(diàn)力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和(hé),應使用兩倍以上(shàng)額定頻率的電(diàn)源裝置(zhì)。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內(nèi),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(nài)壓試驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製造、安裝(zhuāng)、檢修和運行(háng)以及預防性試驗中(zhōng)都應進行交流耐壓試(shì)驗,試(shì)驗時試驗電壓和工作電壓(yā)的波形、頻率一致(zhì),作用於絕緣內部的電壓(yā)分布及(jí)擊穿性能能(néng)夠適應發(fā)電同(tóng)的工(gōng)作(zuò)狀(zhuàng)態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率(lǜ)要(yào)求為工頻。
YD2000係類諧振變采用YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置(zhì)再配上合適的補償電容器(qì)在(zài)頻率和容量上都可以很地滿足(zú)發電機(jī)的交流耐壓要求。
試(shì)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(jiāo)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,利用電抗器和補(bǔ)償電容器也可以(yǐ)使係統在50Hz附近發生諧振,達(dá)到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓(yā)試驗方案(àn)請參照相關(guān)標(biāo)準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成(chéng)套試驗裝置資料匯編》。