一、YD2000係類變頻串並聯諧振(zhèn)變壓(yā)器應用範圍
YD2000係類變頻串並聯諧振變(biàn)壓器是運(yùn)用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器(qì)激(jī)發(fā)串聯諧振回路,通過(guò)調節變頻控(kòng)製器的(de)輸出頻率,使得(dé)回(huí)路中的電抗器電感(gǎn)L和試品電容C發生串聯(lián)諧振,諧(xié)振(zhèn)電壓即為試品上所加電壓。變頻(pín)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(de)電容性試品的交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電(diàn)力電纜交流耐(nài)壓試驗
適用(yòng)於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓(yā)試驗
適用於大型發電機組、電(diàn)力(lì)變壓器工頻耐壓
適用於電力變(biàn)壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串並聯諧振變壓器主要性能指標及特(tè)點
2.1主要技術指標
(1)工(gōng)作溫度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工(gōng)作濕度(dù)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(yuán)容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓(yā):0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻(pín)率範圍:30-300Hz(亦可根(gēn)據用戶要求放寬頻率範(fàn)圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定(dìng)度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出(chū)波形:正弦(xián)波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有IGBT、過電(diàn)壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要(yào)特(tè)點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現(xiàn)場使用
變頻控製(zhì)器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體(tǐ),省去(qù)了笨重的(de)調壓器,而且(qiě)操作方(fāng)便(biàn)、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電(diàn)源容量的不足對現(xiàn)場試(shì)驗的製約。當電壓(yā)等級較高時(shí),電抗器采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現場安(ān)裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變頻串並聯諧振變壓器采用先進的設計思(sī)想、高品質的IGBT及驅動回路使(shǐ)輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性(xìng)好(hǎo),具(jù)有良好的IGBT、過(guò)電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保(bǎo)護(hù)功能,可保護(hù)設備及人身的**;當試品放(fàng)電或擊穿時(shí),由於(yú)諧振條(tiáo)件被破壞,短路電流小,隻有試品試驗電流的(de)1/Q,避免了因擊(jī)穿對試品造成的(de)損壞。
2.2.3試驗的(de)等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓(yā)作為試驗電(diàn)源,無(wú)論是在等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了(le)試驗結果的可(kě)靠性和真實性。
三、YD2000係類變頻串並聯諧振變壓器工作原理及係統配(pèi)置
3.1工作原理
3.2係統(tǒng)配(pèi)置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構上(shàng)分為(wéi)兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它(tā)是由(yóu)控製器和濾波器組(zǔ)成。在係(xì)統中(zhōng)變頻控製器的主要作(zuò)用是把幅值和(hé)頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電(diàn)轉變成為幅值和頻率可調的正弦波(bō),並為整套(tào)設備提供電源。
變頻控製器具有(yǒu)IGBT保護、過流保護(hù)、過壓保護、放電保護、進線保護等可(kě)靠的保護功能,保證試驗(yàn)人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過(guò)大或過熱時,CPU將停止(zhǐ)工作,直到係統恢複正常。
過(guò)壓(yā)保護:是指當(dāng)試驗電壓超過人為整(zhěng)定的保護電壓(保(bǎo)護電(diàn)壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時(shí),控製器自動跳閘(zhá),CPU停止工(gōng)作,並提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當(dāng)CPU檢測到母(mǔ)線工作電流超過IGBT工作電(diàn)流或IGBT溫度過(guò)高時,CPU會發生過流保護信號,裝(zhuāng)置停止工作,並(bìng)通過液晶屏提示係統發生過流保(bǎo)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(tōng)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(tài)(瞬時)電流的(de)破壞減小,從而保證設備(bèi)和人身的**。
測量部分:試驗人員可直(zhí)接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧(xié)振電壓(yā)信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵(lì)磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的(de)試驗(yàn)電壓(yā),滿(mǎn)足電抗(kàng)器、負載在一不定(dìng)期品質因數下試驗(yàn)電壓的要求(勵磁變壓器的容量(liàng)一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不(bú)同容量試品(pǐn)的試(shì)驗要(yào)求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓(yā)電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂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號。
3.3決定係統配置參數的(de)因素
係統諧振電壓(yā)等級和容量(liàng)取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗(yàn)頻率f。
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對於(yú)交聯聚乙(yǐ)烯(xī)電(diàn)纜(lǎn)決定(dìng)係統配置的主要是(shì):電纜的電壓等級、電纜(lǎn)的截麵積、試驗(yàn)電(diàn)纜(lǎn)的長度及電(diàn)纜要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個(gè)間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於(yú)變(biàn)壓器、發電機(jī)等設備,係統的配置取決(jué)於試品的容量(liàng)試驗電壓、試品的等(děng)效電容量C、要(yào)求的諧振(zhèn)頻率和試品的空載損(sǔn)耗的大小。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振(zhèn)變壓器(qì)型(xíng)號(hào)說明
4.1係統型號說明(míng)
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變(biàn)壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說(shuō)明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係(xì)類變頻(pín)串(chuàn)並聯諧振變壓器試驗接線及操作步驟
本套試驗裝置測量各種被試(shì)品(pǐn)的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯(xī)電纜《XLPE》屬於固體絕緣電(diàn)纜,是經過特殊的物理、化(huà)學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界範圍(wéi)內得到了廣泛的應用。我國自七(qī)十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅(xùn)速的發展,並(bìng)逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜(lǎn)也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它(tā)*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(shì)驗作為擠包絕(jué)緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是長線(xiàn)路需要很大容量的試驗設備:例如630平(píng)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試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電(diàn)壓178KV試驗電(diàn)流30A),因此,采用傳統的試驗變壓(yā)器的(de)試驗方(fāng)法已經遠(yuǎn)遠不能滿足現場係統試驗容量的(de)要求,變(biàn)頻諧振(zhèn)試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試(shì)品容量的1/Q,設備(bèi)的重量(liàng)大大降(jiàng)低,使得高電壓、長距離電纜的現場試(shì)驗成為可能;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(kàng)器電感是不可(kě)調的,但通過(guò)串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的(de)柔性大大增加。
電纜試驗(yàn)的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試(shì)驗接線示意圖
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(jiē)地開關、電壓互感器、電(diàn)流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電(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(qì)體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場(chǎng)工頻耐壓值作了(le)規定,取不超過出廠試驗電(diàn)壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限(xiàn)製在10-300Hz範圍之(zhī)內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下(xià):
GIS交流耐壓試驗接線(xiàn)圖
5.3大型變壓(yā)器的交流耐壓試驗(外施工(gōng)頻交(jiāo)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電氣強度的*基(jī)本的絕緣試驗,是發(fā)現主絕緣是否合理,絕緣材料(liào)是無缺陷和製造(zào)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(biàn)頻諧振的方式,通過補償電容(róng)器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時(shí)Q值高,這(zhè)樣可大大減小試驗電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接(jiē)線如下圖(tú)所示:
感應(yīng)耐壓的倍數,對於電力變壓(yā)器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率(lǜ)的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內(nèi),但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國(guó)家和地方電力部門的規定發(fā)電機在製造、安裝、檢修和運行以(yǐ)及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和(hé)工作電壓的波形、頻率一致,作用(yòng)於絕緣內部的電壓分(fèn)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(wéi)工(gōng)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率和容量(liàng)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(jiē)線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利用電(diàn)抗器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照(zhào)相關標準或規程或本公司《YHCX變頻(pín)串聯諧(xié)振成套試(shì)驗裝置資料(liào)匯編》。