一、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓應(yīng)用(yòng)範圍
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓是運用串聯諧(xié)振的原理(lǐ),利用勵磁(cí)變壓器激發串聯諧(xié)振回路,通過調(diào)節變頻控(kòng)製器的(de)輸出頻率,使得(dé)回路中的(de)電抗器電感L和試品電容C發生串(chuàn)聯諧振,諧振電壓即為試品上所(suǒ)加(jiā)電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛(fàn)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的交接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙(yǐ)烯電力電(diàn)纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於(yú)大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓(yā)
適用於電力變壓器的感應耐(nài)壓試驗
二、YD2000係類變頻串並聯(lián)諧振耐(nài)壓主要性(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(gōng)作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓(yā):380V±10%、三(sān)相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電(diàn)電源容量:0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額(é)定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍(wéi):30-300Hz(亦可根(gēn)據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨(biàn)率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸(shū)出(chū)波形:正弦波,波形(xíng)畸(jī)變(biàn)率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係統具有(yǒu)IGBT、過電壓、過電流、試(shì)品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕(qīng),適合(hé)於現場使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的調(diào)壓器,而且操作方便、讀數(shù)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場試驗(yàn)的製約。當電壓等級(jí)較高(gāo)時,電(diàn)抗器采用多級(jí)或疊積式結構,便於運用(yòng)輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅(qū)動回路使輸出波(bō)形失真度小,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(rén)為整定)以(yǐ)及(jí)放電保護功能,可保護設備(bèi)及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件被破(pò)壞,短路電流(liú)小,隻有試品試驗(yàn)電(diàn)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(bǎo)證了試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓工作原(yuán)理及係統配置
3.1工作原理
3.2係統配置(zhì)
3.2.1變頻(pín)控製器
變頻控(kòng)製器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製(zhì)台式,20kW以下為便攜箱式;它是(shì)由控製器和濾(lǜ)波(bō)器組成。在(zài)係統中變頻控製器(qì)的(de)主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦(xián)交流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,並為整套設(shè)備提供電源(yuán)。
變頻控製(zhì)器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保(bǎo)證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或(huò)過熱(rè)時,CPU將停止工作,直(zhí)到係統恢複正(zhèng)常。
過壓保護:是指當試(shì)驗電壓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(yào)任(rèn)意設定)時,控(kòng)製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工(gōng)作電流(liú)超過(guò)IGBT工作電流或IGBT溫度過高時(shí),CPU會發生(shēng)過(guò)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:當試器擊(jī)穿、短路或試品放電時,CPU停(tíng)止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不(bú)僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬(shùn)時)電流的破壞減小,從而(ér)保(bǎo)證設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控(kòng)製(zhì)器控製麵板上讀取輸(shū)入電壓、電流(liú)、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵(lì)磁變壓器(qì)
勵磁變壓器(qì)的作用是將變頻電源的輸出電壓升到(dào)合適的試驗電壓,滿足(zú)電抗器、負載在一(yī)不定期品質因數下試驗電壓的要求(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、不同容量試品的試驗要求,勵磁(cí)變(biàn)壓器高壓繞組一般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓電抗器
高壓分(fèn)壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓(yā)臂C2組成,測量信號從(cóng)低壓臂(bì)C2上引出,作為高壓電測(cè)量和(hé)保護信號(hào)。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素
係統諧振電壓等級(jí)和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻(pín)率f。
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對(duì)於交聯聚(jù)乙烯電纜決定係統配置的主要是:電纜(lǎn)的電壓等(děng)級、電纜(lǎn)的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振(zhèn)頻率範圍(wéi)。
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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(bèi),係統的配置取決於試(shì)品的容量試驗電壓、試(shì)品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試(shì)品的空載損(sǔn)耗的大小。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振耐(nài)壓型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說(shuō)明
4.3勵磁(cí)變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明(míng)
4.5分壓器(qì)型號說明
五、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓試驗接線及(jí)操作步驟
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓測(cè)量各種被試品的(de)接(jiē)線(xiàn)示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯(lián)聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經(jīng)過特(tè)殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的電(diàn)氣及物理性能,在世界範圍(wéi)內得(dé)到了廣泛的(de)應用。我國自(zì)七十年(nián)代以來,交聯聚(jù)乙(yǐ)烯電(diàn)纜也得到了迅速的發(fā)展,並逐步取代了常規中低壓油紙(zhǐ)絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣(guǎng)。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點(diǎn)就(jiù)是容量大,若是采用工(gōng)頻或接(jiē)近工(gōng)頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路(lù)竣(jun4)工(gōng)試驗(yàn)存在的*大(dà)困難是長線路需要很大容(róng)量的試驗設備:例(lì)如630平方毫米220KVXLPF電纜線路(lù),電容(róng)量為0.188uF/Km,若電纜長(zhǎng)3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的(de)容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試(shì)驗電流30A),因此,采用傳(chuán)統的試驗變壓器的試驗方(fāng)法已經遠遠不能(néng)滿足現場係統試驗容量的要求,變頻諧振試驗(yàn)裝(zhuāng)置利(lì)用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試品(pǐn)容量的1/Q,設備的重量大大降(jiàng)低,使得(dé)高(gāo)電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一(yī)定範圍內(30-300Hz)可(kě)調和試驗(yàn)電抗(kàng)器固(gù)定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總(zǒng)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示(shì)意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐(nài)壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感(gǎn)器、電(diàn)流互感器、測量儀表組合在(zài)一起,並以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(gēn)據IEC517(補充)的(de)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(jué)緣變電站若幹技術問題的暫行規(guī)定”對GIS的現場工頻耐壓值作了(le)規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議(yì)的試驗(yàn)電壓為(wéi)出廠(chǎng)試驗電壓的80%,並(bìng)要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗(yàn)接線圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
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(yā)試驗(yàn))
變壓器應該進行外施耐壓試(shì)驗。它是考驗產品(pǐn)主絕緣電氣強度的(de)*基本的(de)絕緣試驗(yàn),是發現主絕緣是否合理,絕緣材(cái)料是無缺(quē)陷和製造工藝是否符合要(yào)求的重(chóng)要手段之一,對試(shì)驗(yàn)頻率一(yī)般要求(qiú)在工(gōng)頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之(zhī)內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量,並(bìng)且頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示(shì):
感應耐壓的倍數,對於電力變壓(yā)器(qì)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的電源裝置。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(yàn)的頻率(lǜ)一般(bān)為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據國家和地方電力部(bù)門的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都(dōu)應進(jìn)行交流(liú)耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用(yòng)於絕緣內部的電壓分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,頻率要求為工頻。
采用YHCX變頻串(chuàn)聯諧(xié)振試驗成套裝置再配上(shàng)合適(shì)的補償(cháng)電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖(tú):
發電機的交流耐壓(yā)接線示意圖
5.5其它試品的交流耐(nài)壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓(yā)試驗時,都相當於一電容,利(lì)用(yòng)電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(gōng)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或規程或本(běn)公司《YHCX變頻串(chuàn)聯諧(xié)振成套試驗裝置資料匯編》。