一、YD2000係類調頻串聯(lián)諧振耐壓儀應(yīng)用(yòng)範圍(wéi)
YD2000係類調頻串聯諧振(zhèn)耐壓(yā)儀是運(yùn)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(jiē)變頻控製器的輸出頻率,使得回路中(zhōng)的(de)電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振(zhèn)電壓(yā)即為試品上所加電壓。變頻諧振(zhèn)試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業(yè),適用於大容量、高電壓的電容性試品(pǐn)的交接(jiē)和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗
適用(yòng)於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐(nài)壓試驗
適(shì)用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓(yā)
適用於電力變壓器(qì)的感應耐壓試(shì)驗
二、YD2000係類調頻(pín)串聯諧振耐壓儀主(zhǔ)要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工(gōng)作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電(diàn)源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單(dān)相(10KW及以(yǐ)下)
50/60Hz
(5)供電(diàn)電源容量:0-100KW
(6)額(é)定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸(shū)出(chū)容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍(wéi):30-300Hz(亦可根據用戶要求放(fàng)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(dù):1級
(12)輸出波形:正弦波,波形(xíng)畸變率≤1%
(13)電(diàn)抗器Q值(zhí):30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電(diàn)流(liú)、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調(diào)壓(yā)、調頻、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、讀數直觀。由於係(xì)統Q值較高(30-120),有效地解決了由(yóu)於電源容量的不足(zú)對現(xiàn)場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或(huò)疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安(ān)裝可靠性高(gāo)
YD2000係類調頻串聯諧振(zhèn)耐壓儀采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動(dòng)回路使輸出波形失真度小,頻率輸出(chū)穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過(guò)電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放(fàng)電保(bǎo)護功能,可保護設備及人(rén)身的**;當試品(pǐn)放電或擊穿(chuān)時,由於諧振條件被破壞,短路電流(liú)小,隻有試(shì)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(gōng)頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在(zài)等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非(fēi)常接近,保證了試(shì)驗結果的可靠性和真實性。
三、工作原理及係統配(pèi)置(zhì)
3.1工(gōng)作原理(lǐ)
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(lèi):20kW及以(yǐ)上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中(zhōng)變頻控製器的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(diàn)轉(zhuǎn)變成為幅值和頻率可(kě)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(bǎo)護、過壓保護、放電保(bǎo)護、進線保護等可靠的保護(hù)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(tíng)止工作,直到係統恢複正(zhèng)常(cháng)。
過壓保護:是指當試驗(yàn)電(diàn)壓超過(guò)人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需(xū)要任意設定)時,控製器自動跳(tiào)閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過(guò)流(liú)保(bǎo)護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作(zuò)電流或(huò)IGBT溫度過高時,CPU會發(fā)生過流保(bǎo)護(hù)信號,裝置停止工作,並(bìng)通過液晶屏提示係(xì)統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時(shí),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(瞬時)電流的破壞減小,從而保證設備和(hé)人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻(pín)控製器控製麵(miàn)板上讀取輸入電壓、電流、當(dāng)前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品(pǐn)上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器(qì)的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試(shì)驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數(shù)下試驗電壓的(de)要求(qiú)(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同(tóng))。為了滿足(zú)不同(tóng)電壓等級、不同容量試品的(de)試驗(yàn)要求(qiú),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(yā)測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組(zǔ)成,測量(liàng)信號從低壓(yā)臂(bì)C2上引出,作為高(gāo)壓電測量和保護信號。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素
係(xì)統諧振電壓(yā)等(děng)級和容量取決於(yú)試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率(lǜ)f。
-
對於交聯聚(jù)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、試驗電纜的長度及電(diàn)纜(lǎn)要求的諧振頻率範圍。
-
對於GIS決定係(xì)統配置(zhì)的因素為:GIS的電(diàn)壓等級、GIS的(de)間隔數和每個間隔的電容量(liàng)C,GIS允許的試驗頻率範圍。
-
對於(yú)變壓器、發(fā)電機等設(shè)備,係統的配置取決於試品的容量試(shì)驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻串聯諧振耐壓(yā)儀型號說明
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係類調頻串聯諧振耐壓儀試驗接線及操作步驟
YD2000係類調頻串聯諧振耐壓儀測量(liàng)各(gè)種被試品的接線示意圖
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(diàn)纜,是經過特殊的物理(lǐ)、化(huà)學方法交聯而成,具有良好的電氣及物(wù)理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我(wǒ)國自七十年代以來(lái),交聯聚乙烯電纜也得(dé)到(dào)了迅速的(de)發展,並逐步取代(dài)了常規中低壓油紙絕緣電(diàn)纜,而且110KV、220KV等高(gāo)壓電纜也在逐步推廣。
交聯(lián)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(shì)長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要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,采用傳統的試(shì)驗變壓器的試驗方(fāng)法已經遠遠不能滿足現場係統試驗(yàn)容量(liàng)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,設備的重量大大降低(dī),使得高電壓、長(zhǎng)距離電(diàn)纜的現場試驗成為可能;同時(shí)利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電(diàn)抗器固定可調(單一電抗器電(diàn)感是不可調的,但通過串並聯,總電感可(kě)調)的原理,使得係統的柔性大大增(zēng)加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜(lǎn)的變頻(pín)交流耐壓試驗(yàn)接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓(yā)互(hù)感器、電流互感器、測量儀表(biǎo)組合在一起,並以SF6氣體絕(jué)緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成(chéng),電容量一(yī)般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的頻率(lǜ)範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體(tǐ)絕(jué)緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的(de)現場工頻耐(nài)壓值作(zuò)了規定,取不超過出廠試驗(yàn)電壓(yā)的90%。IEC517標準建議的試驗電(diàn)壓為出廠(chǎng)試驗電(diàn)壓的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交流耐壓試驗接線圖
5.3大型(xíng)變壓器(qì)的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐(nài)壓及感應耐壓試驗)
變壓器(qì)應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電(diàn)氣強度的*基(jī)本的絕緣試(shì)驗,是發現主絕緣是否合理(lǐ),絕緣材料是無缺(quē)陷和製造工藝是否符合要求的(de)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(fāng)式,通(tōng)過補償電容器(qì)使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大(dà)大減小試驗電(diàn)源的容量,並且頻率(lǜ)可調,也增大了設備的應用範圍,試(shì)驗接(jiē)線如下圖所示:
感(gǎn)應耐壓的倍數,對(duì)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(cí)通飽和,應使用兩(liǎng)倍以上額定頻率的電源(yuán)裝置。一般規定頻(pín)率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一(yī)般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交(jiāo)流耐壓試驗
根據國家和地方電力部門的(de)規定發電(diàn)機在製造、安裝、檢修和運行以及預(yù)防性試驗中都應(yīng)進行交流耐壓試驗,試(shì)驗時試驗電壓(yā)和工作電壓的波形、頻率一致,作(zuò)用於絕緣內部的電(diàn)壓分布及(jí)擊穿性能能夠適應發(fā)電同的工(gōng)作狀態,試驗電壓一般(bān)為0.75(2Un+3000)或(huò)1.5Un,頻率要求為工(gōng)頻。
采用YHCX變(biàn)頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和(hé)容量上都可以很(hěn)地(dì)滿足發電機(jī)的交(jiāo)流耐壓要求(qiú)。
試驗接線如下圖:
發電機的交(jiāo)流耐壓接線示意圖(tú)
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在(zài)作耐壓試驗時,都相當(dāng)於一電容,利(lì)用電抗器和補償電容器也可以(yǐ)使係統在50Hz附近發生諧(xié)振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準(zhǔn)或規(guī)程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。