一、YD2000係類調頻式串聯諧振應(yīng)用範圍
YD2000係類調頻式串聯諧振是運(yùn)用串聯諧振的原(yuán)理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製器的輸出頻率,使得回路中(zhōng)的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電(diàn)壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油(yóu)、化(huà)工等行業,適用於大(dà)容(róng)量、高電壓的電容性(xìng)試品的交接和預防性試驗(yàn)。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯(xī)電力電纜交流耐壓試(shì)驗
適(shì)用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機(jī)組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電(diàn)力變壓器的感應耐壓(yā)試驗
二、YD2000係(xì)類調頻式串聯諧振(zhèn)主要性能(néng)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(diàn)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(liàng):0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據(jù)用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節(jiē)分辨率:0.02Hz; 不(bú)穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級(jí)
(12)輸出波形:正弦(xián)波,波形畸(jī)變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小(xiǎo)、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保(bǎo)護功能為一體,省去了笨(bèn)重的調壓器(qì),而且操作方(fāng)便、讀數直觀。由(yóu)於(yú)係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足(zú)對現場試驗的製約。當電壓等級較高時(shí),電抗器采(cǎi)用多級或疊積式結構,便於運(yùn)用輸及現場安裝(zhuāng)。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類調頻式串聯諧振采用先進的設(shè)計思想、高品質的IGBT及(jí)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(guò)電流(liú)、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件(jiàn)被(bèi)破壞,短路電流小,隻有試(shì)品(pǐn)試驗電流的(de)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(yòng)接(jiē)近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性和一致性上都(dōu)與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的可(kě)靠性和真(zhēn)實性。
三、YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻控製器
變頻控製器(qì)從結構上分為兩大類:20kW及以上為(wéi)控製台式,20kW以(yǐ)下為便攜箱式;它是由控(kòng)製器和濾波器組成。在(zài)係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和頻率固定(dìng)的工頻380V或(huò)220V的正弦交(jiāo)流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,並(bìng)為(wéi)整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保(bǎo)護、放電保護、進線保護等(děng)可靠的保護功能(néng),保證(zhèng)試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電(diàn)流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當(dāng)試驗電壓超過人為整定的保護電壓(yā)(保(bǎo)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,並提示係統發生過壓保護(hù)。
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(shí),CPU會發生過流保護信(xìn)號,裝置(zhì)停止工作(zuò),並通過液(yè)晶屏提示係統發生過(guò)流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低(dī)通濾波器:不僅可以在穩(wěn)態下使放電或擊穿電流(liú)小,而且使暫態(瞬時)電流的破(pò)壞減(jiǎn)小,從而保證設備和人身的**。
測量部(bù)分:試驗人(rén)員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工(gōng)作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流(liú)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(yòng)是將變頻電源的輸出電壓升到合適的(de)試驗電壓(yā),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(róng)量一般與(yǔ)變頻控製器相(xiàng)同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求(qiú),勵磁(cí)變壓(yā)器高壓(yā)繞組一般有多個抽頭(tóu)。
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C1和低(dī)壓臂C2組成,測量(liàng)信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配置參數的(de)因素
係統諧振電壓等級和容量取決於試品的電容量C,試驗(yàn)電壓U試驗頻率f。
-
對於交聯聚乙烯電纜決定(dìng)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振頻率(lǜ)範圍。
-
對於GIS決定係統配置的因(yīn)素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
-
對於變(biàn)壓器、發電機等設備,係統的(de)配置取決於試品的容量(liàng)試(shì)驗電壓(yā)、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(dà)小。
四、YD2000係類調頻式(shì)串聯諧振型號說(shuō)明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號(hào)說(shuō)明
4.3勵磁變壓器型號說明(míng)
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五(wǔ)、YD2000係類調頻式串聯諧振試驗接(jiē)線及(jí)操作步驟
YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振(zhèn)測量各(gè)種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的(de)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(de)物理、化學方法交聯(lián)而(ér)成,具(jù)有良好的電氣及(jí)物理性能,在世界範圍內得到了廣泛的應用(yòng)。我國(guó)自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅(xùn)速(sù)的發展,並逐(zhú)步取代了(le)常(cháng)規(guī)中低壓油紙絕緣(yuán)電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜(lǎn)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(zuò)為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長(zhǎng)線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電容量(liàng)為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每(měi)相電纜試驗需要50Hz試驗設備(bèi)的容(róng)量至少為2.9MVA(試(shì)驗電壓(yā)178KV試驗(yàn)電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器(qì)的試驗方法已經遠遠不(bú)能滿足現場(chǎng)係統試驗容量的要(yào)求(qiú),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(bèi)的重量(liàng)大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場(chǎng)試驗成為可(kě)能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(nèi)(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,但通過(guò)串並聯,總(zǒng)電感可調)的原理,使得係統的柔(róu)性(xìng)大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜(lǎn)的變頻交流耐(nài)壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣(qì)體絕緣金屬(shǔ)封閉組合電器)的交流耐壓試(shì)驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合(hé)在(zài)一起,並以(yǐ)SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間(jiān)隔(gé)組成,電容(róng)量一般在10000PF以下。
根據(jù)IEC517(補充)的標(biāo)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(jué)緣變電站若幹技術(shù)問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試(shì)驗電(diàn)壓的(de)90%。IEC517標(biāo)準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的(de)80%,並要求試驗頻(pín)率限製在10-300Hz範圍(wéi)之內(nèi)。
GIS的(de)交流耐壓試(shì)驗接(jiē)線圖如下:
GIS交流耐壓(yā)試驗接線圖
5.3大型變壓器的(de)交(jiāo)流(liú)耐壓試(shì)驗(外施工頻交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(yuán)電(diàn)氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕(jué)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(yào)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(xié)振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值(zhí)高,這樣可(kě)大大減小試驗電源的容量,並(bìng)且頻率可調(diào),也增大(dà)了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示(shì):
感應耐壓的倍數,對於電(diàn)力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定(dìng)頻率(lǜ)的(de)電源裝置。一般規(guī)定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗(yàn)證明感應耐壓試驗(yàn)的頻(pín)率一般為150-200Hz為宜。
5.4大(dà)型(xíng)發(fā)電機組的交流耐壓試驗
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應進行交流耐壓試(shì)驗,試驗時試驗電壓和工作電壓(yā)的波(bō)形、頻率一致,作用於(yú)絕緣內部的電壓分布及擊穿性(xìng)能能夠適應發電同的工作狀態,試驗電壓一(yī)般(bān)為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率(lǜ)要求為工頻。
采用YHCX變(biàn)頻串聯諧振試(shì)驗(yàn)成套裝置再配上合(hé)適的補償電(diàn)容(róng)器在頻率和容量(liàng)上都可以很(hěn)地滿足發電(diàn)機的交流(liú)耐壓要(yào)求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗(yàn)
互感器、套管(guǎn)等設(shè)備在作耐壓試驗時,都(dōu)相當於一(yī)電(diàn)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(zhèn),達(dá)到(dào)工頻絕緣(yuán)試驗的(de)目的。
說明(míng):交流耐壓試驗方案請參照相(xiàng)關標(biāo)準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝(zhuāng)置(zhì)資料匯編》。