一、YD2000係類變頻串並聯諧振儀應用範圍
是運用串(chuàn)聯諧振的原理,利用勵磁變壓(yā)器激發串聯(lián)諧振回路,通過(guò)調(diào)節變頻(pín)控製器的輸出頻率,使得回路中(zhōng)的電抗器(qì)電感L和試品(pǐn)電容C發生串(chuàn)聯諧振,諧振電壓即為試品(pǐn)上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電(diàn)力、冶金、石油(yóu)、化工等行(háng)業,適用於大容量、高電壓(yā)的電容(róng)性試品的交接(jiē)和(hé)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
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適(shì)用(yòng)於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力(lì)變壓器的感應耐(nài)壓試驗
二(èr)、YD2000係類變(biàn)頻(pín)串並聯諧振儀主要性能指標及特點
2.1主要技(jì)術指標
(1)工(gōng)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(yā):380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及(jí)以下)
50/60Hz
(5)供電電(diàn)源容量(liàng):0-100KW
(6)額定輸出電壓(yā):0-500KV
(7)額定(dìng)輸出容(róng)量:0-200KVA
(8)工作頻(pín)率(lǜ)範(fàn)圍:30-300Hz(亦可根據用戶要(yào)求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率: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、過電流、試品閃絡等全(quán)自動保(bǎo)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(biàn)頻控製器集調壓、調(diào)頻、控製及保護功能為一體,省去(qù)了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較(jiào)高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現(xiàn)場試驗的製約。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(yùn)用輸(shū)及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高(gāo)
采用先進的設計思(sī)想、高品質的IGBT及(jí)驅動回路使(shǐ)輸出(chū)波形失真度(dù)小(xiǎo),頻率(lǜ)輸出穩定性好(hǎo),具有良好的IGBT、過電流(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(jī)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(duì)試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(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與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證(zhèng)了試驗結果的可靠性(xìng)和真(zhēn)實性(xìng)。
三、YD2000係(xì)類變頻串並聯諧振儀工作原理及係統配置
3.1工(gōng)作原(yuán)理
3.2係統配(pèi)置
3.2.1變頻控製器
變頻控製器從結構上分為(wéi)兩大類:20kW及以上為控製台(tái)式,20kW以下(xià)為便攜箱式;它是由控製(zhì)器和濾波器組成。在係統中變頻控製(zhì)器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦(xián)交流電(diàn)轉變成為幅(fú)值和頻率可調(diào)的正弦波,並為整套(tào)設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可(kě)靠的保(bǎo)護功(gōng)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(xì)統恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定的(de)保護電壓(保護電(diàn)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(bìng)提示係統(tǒng)發生過壓保護。
過流保護:是當(dāng)CPU檢(jiǎn)測(cè)到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發(fā)生過流保護信號,裝置停止工作,並通(tōng)過液晶屏提示係統(tǒng)發(fā)生過流保護。
放電保護:當試器擊(jī)穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路。
進線(xiàn)保護、低通濾波(bō)器(qì):不僅(jǐn)可以在(zài)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(jiǎn)小,從而保證設(shè)備(bèi)和人身的**。
測量部分:試驗人員(yuán)可直接從變頻(pín)控製器控製麵板上讀取輸入電壓(yā)、電(diàn)流(liú)、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所(suǒ)加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓(yā)器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適(shì)的試驗電壓,滿足電抗器(qì)、負(fù)載在一不定期品質因數下試驗(yàn)電壓的要求(勵磁變壓器(qì)的容量(liàng)一般與(yǔ)變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要(yào)求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗(kàng)器
高壓分壓器(qì)是(shì)高電壓測(cè)試器件,它由高壓臂C1和低壓(yā)臂C2組成,測量信號從低壓(yā)臂C2上引出,作為高壓電測量和(hé)保護信(xìn)號。
3.3決定係統配置參數的因素
係(xì)統諧振電壓等級和容(róng)量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試(shì)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(děng)級、電纜的(de)截麵積、試驗電纜的長(zhǎng)度及電纜要求的諧振頻率(lǜ)範圍(wéi)。
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對(duì)於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級(jí)、GIS的間隔數和每(měi)個間隔的電(diàn)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(děng)設備,係統(tǒng)的配置取決於試品的容量試驗電壓(yā)、試(shì)品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載(zǎi)損耗的大(dà)小。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振儀型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說(shuō)明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電(diàn)抗器型號說(shuō)明
4.5分壓器型號說(shuō)明
五、YD2000係類變頻串(chuàn)並聯諧振儀試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串並聯諧振儀測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯(lián)聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固(gù)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能,在世界(jiè)範圍內得到了(le)廣(guǎng)泛的應用。我國(guó)自七(qī)十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中(zhōng)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(lǎn)它*大的特(tè)點就是容(róng)量大,若(ruò)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(shì)驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方(fāng)毫(háo)米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電(diàn)纜長3Km,則每相電纜試驗需要(yào)50Hz試驗(yàn)設備的容量至少(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方法(fǎ)已經遠遠不能滿足現場(chǎng)係(xì)統試驗容量的要求,變頻(pín)諧振(zhèn)試驗裝置利用變頻諧振的原(yuán)理,使電(diàn)源容量減少為試品容量的1/Q,設備(bèi)的重量大大降(jiàng)低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利(lì)用試驗頻(pín)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(diàn)抗器電感是不可調的,但通過串(chuàn)並聯,總電(diàn)感可調(diào))的原理,使得係統的柔性大大(dà)增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜的變頻(pín)交流耐壓試(shì)驗接線示意圖
5.2 GIS(氣(qì)體絕緣金屬封閉組合(hé)電器(qì))的交流耐壓試驗
GIS是(shì)一種把斷路器、隔離開(kāi)關、接地開(kāi)關、電壓互感器(qì)、電流互感器、測量儀表組合在一起,並(bìng)以(yǐ)SF6氣體絕緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,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“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗(yàn)電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試(shì)驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流(liú)耐壓試(shì)驗接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變(biàn)壓器的交流耐壓試驗(外(wài)施(shī)工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施(shī)耐壓試驗。它是考驗產(chǎn)品(pǐn)主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工(gōng)藝是否符合要求的重要(yào)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(guò)補償電容器使諧振(zhèn)頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小(xiǎo)試驗電源的容(róng)量,並且頻(pín)率可調(diào),也增大了設備的應用(yòng)範圍(wéi),試驗接線如下圖所示:
感應耐(nài)壓的倍數,對於電力變(biàn)壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了(le)不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的(de)電源裝置。一般(bān)規定頻率(lǜ)應在100-400Hz範圍內,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(hé)地方電力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行(háng)以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一(yī)致(zhì),作用於絕緣內部的電壓分布及擊(jī)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(pín)率要求為(wéi)工頻。
采用YHCX變頻串聯諧(xié)振試(shì)驗(yàn)成套裝置再配上合適的補償電(diàn)容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的交流耐壓(yā)要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備(bèi)在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利用電抗器和補償電容器也可以(yǐ)使係統在50Hz附近(jìn)發生諧振,達(dá)到工頻絕緣試驗(yàn)的目的(de)。
說明:交流耐壓試驗方案(àn)請參照(zhào)相關標準或規(guī)程或本公司《YHCX變頻(pín)串聯諧振成套試(shì)驗裝置資料匯編》。