一、YD2000係類變頻式諧振應用範圍(wéi)
是運用(yòng)串聯諧振的原理,利用(yòng)勵磁變壓器激發(fā)串聯諧振回路,通過調節變頻控製器的輸出頻率,使得回路中的(de)電(diàn)抗器電感L和試品電容C發生串聯(lián)諧振(zhèn),諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適(shì)用於大(dà)容量、高電壓的電容性試品的交(jiāo)接和預(yù)防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙(yǐ)烯(xī)電力電纜交流耐(nài)壓試驗
適用於(yú)66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電(diàn)機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗(yàn)
二、YD2000係類變頻式諧振主要性能指標及特點
2.1主要技術指(zhǐ)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(diàn)電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量(liàng):0-100KW
(6)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦(yì)可根據用戶要(yào)求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分辨率(lǜ):0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪(zào)音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗器Q值:30-120
(14)係(xì)統(tǒng)具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全(quán)自動保護
2.2主(zhǔ)要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場(chǎng)使用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保(bǎo)護功能為一體,省(shěng)去了笨重的調壓器,而且操(cāo)作方便、讀數(shù)直觀。由於係(xì)統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容(róng)量的不足對現場試驗的製約。當電壓等級較(jiào)高時,電抗器(qì)采用多級或疊積式(shì)結(jié)構,便於運用(yòng)輸及(jí)現場(chǎng)安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進(jìn)的設計思想(xiǎng)、高(gāo)品質的IGBT及驅(qū)動回路使輸出(chū)波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有(yǒu)良好的IGBT、過(guò)電流、過電壓(保(bǎo)護值(zhí)可根據需要人為整定)以及放電保護(hù)功能,可保護設備及人身的**;當試品放(fàng)電或擊穿時,由於諧振(zhèn)條件(jiàn)被破壞,短路電流小,隻有試品(pǐn)試驗電流(liú)的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞(huài)。
2.2.3試驗(yàn)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(lùn)是在(zài)等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的(de)工頻電源非常(cháng)接近(jìn),保證了(le)試驗(yàn)結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係(xì)類變頻式諧振工作原理(lǐ)及係統配置
3.1工(gōng)作原理
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(wéi)兩大類:20kW及(jí)以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器(qì)和濾(lǜ)波器(qì)組成。在係統中變頻控製器的主要(yào)作用是把幅值和頻率固定(dìng)的工頻380V或220V的正弦交流電(diàn)轉變成為(wéi)幅值和頻率可(kě)調的正弦波,並為整套設備提供電源(yuán)。
變頻控製器具有IGBT保護(hù)、過流保護、過壓保(bǎo)護、放(fàng)電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或(huò)過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢(huī)複正常。
過壓保(bǎo)護:是指當(dāng)試驗電(diàn)壓超過人(rén)為整定(dìng)的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任(rèn)意設定)時,控製器自動(dòng)跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生過(guò)壓保(bǎo)護。
過流保護:是當CPU檢測(cè)到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工(gōng)作,並通過液晶屏提示係統發生(shēng)過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短(duǎn)路或試品放電時,CPU停止(zhǐ)工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾(lǜ)波器:不僅可以(yǐ)在穩態下使放電或擊穿電(diàn)流(liú)小,而且使暫(zàn)態(tài)(瞬時)電流的(de)破壞減小,從而保證設備和人身(shēn)的**。
測(cè)量部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板上(shàng)讀取(qǔ)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振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到(dào)合適的試驗電壓(yā),滿足電抗器、負(fù)載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足(zú)不同電壓等級(jí)、不同容量試品的試驗(yàn)要求,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(qì)件,它由高壓臂(bì)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(diàn)測量和保護信號。
3.3決定係(xì)統配置參(cān)數(shù)的(de)因素
係統諧振電(diàn)壓等(děng)級和容量取決於試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
對於交聯聚乙烯電纜決(jué)定(dìng)係統配置(zhì)的主要是:電纜的電壓(yā)等級、電纜的截麵積、試驗(yàn)電纜的長度(dù)及電纜(lǎn)要求的諧振頻率範(fàn)圍。
對於GIS決定係(xì)統配置的因素為(wéi):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(de)試驗(yàn)頻率範圍。
對於(yú)變壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗(yàn)電壓、試品(pǐn)的等效(xiào)電容量C、要求的(de)諧振頻率和試(shì)品的空載損(sǔn)耗的大小。
四、YD2000係類變頻式諧振型號說明
4.1係統型(xíng)號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變(biàn)壓器型號說(shuō)明(míng)
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分(fèn)壓器型號說明
五、YD2000係類變頻式諧振試驗(yàn)接線及操作步(bù)驟
本套試驗裝置(zhì)測量各種被試品的(de)接(jiē)線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的(de)交流耐壓試(shì)驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經過特殊的物理、化學方(fāng)法交聯而成(chéng),具有良好(hǎo)的電氣及物理性(xìng)能,在世界範圍內得到了廣泛的應(yīng)用。我(wǒ)國自(zì)七十年代以來(lái),交聯聚乙烯(xī)電(diàn)纜(lǎn)也得到了迅速的(de)發展,並逐(zhú)步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜,而且(qiě)110KV、220KV等高壓(yā)電纜也在逐步(bù)推廣。
交聯聚乙烯電纜它*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(gōng)試驗(yàn)存在的(de)*大(dà)困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例(lì)如630平(píng)方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電容量(liàng)為(wéi)0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相(xiàng)電纜試驗需要50Hz試驗(yàn)設備的容量(liàng)至少為2.9MVA(試(shì)驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的(de)試驗變壓器的試驗(yàn)方(fāng)法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變(biàn)頻諧振試驗裝置利用變頻諧(xié)振的原理,使電源容量減少為(wéi)試品容量(liàng)的1/Q,設(shè)備的重(chóng)量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的(de)現場試驗成為可能;同時利用試驗(yàn)頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器電(diàn)感是(shì)不可(kě)調(diào)的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下(xià):
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封(fēng)閉組合電器)的(de)交流耐壓試驗
GIS是一種把斷(duàn)路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器(qì),一(yī)般由1-7個間隔(gé)組成,電容量一般在10000PF以下(xià)。
根據IEC517(補充(chōng))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(zhí)作了規定,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(chū)廠(chǎng)試驗電壓(yā)的80%,並要求試驗頻率(lǜ)限製(zhì)在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線(xiàn)圖如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大型變壓器(qì)的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓(yā)試(shì)驗)
變壓器應該(gāi)進行外施耐壓試驗。它是(shì)考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發(fā)現主絕(jué)緣是否合理,絕緣材料(liào)是無(wú)缺(quē)陷和製造工藝(yì)是否符合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要(yào)求(qiú)在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器(qì)使諧振頻率控製在(zài)45-65Hz之內,由於回路諧振時(shí)Q值高,這(zhè)樣(yàng)可大大減(jiǎn)小試驗電(diàn)源的容量,並且(qiě)頻率可調,也增大(dà)了設備的應用範(fàn)圍,試驗接線如下圖所(suǒ)示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵(tiě)心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻(pín)率的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應(yīng)耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為(wéi)宜。
5.4大型發電機組的交流(liú)耐壓試(shì)驗
根據國家和地方電力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行(háng)以(yǐ)及預防性試驗中(zhōng)都應進(jìn)行交流(liú)耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的(de)波形、頻率一致,作用於絕緣內部的(de)電壓分布及(jí)擊穿性能能夠適應發(fā)電同的工作狀(zhuàng)態,試驗電壓一(yī)般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻(pín)率要求為工頻。
采用YHCX變頻(pín)串聯諧振試(shì)驗成套裝置再配上合適的補償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(rú)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(nài)壓試驗(yàn)
互(hù)感(gǎn)器、套管等設備在作耐(nài)壓試驗時,都相當於一電容,利用電抗器和補償電容(róng)器也可(kě)以使係統在50Hz附近發生諧(xié)振,達到工頻(pín)絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參(cān)照相關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料(liào)匯編》。
六、YD2000係類變頻(pín)式諧(xié)振試驗操(cāo)作步驟及注意事項
6.1試驗操作步驟
1.根(gēn)據各種試品接線方法,保證各點的接觸良好,保證(zhèng)一點接地,且接(jiē)地點距分壓器*近(jìn)。
2.確保連接無誤後接通電源。
3.打開主(zhǔ)機電源開關會顯(xiǎn)示主菜單
4.將光(guāng)標(biāo)移至:試驗參數(shù)設置;按確(què)認鍵。進行各項參數的修改,用上下左右
和確認鍵執行。
然後返回主菜單。
5. 將光標移至:係統參數設置:按確認鍵。進行時間參數的修改,用上下左右(yòu)和確(què)認(rèn)鍵執行(háng)。
6. 將光標移至:進入試驗:按確認鍵。
7. 此時接上IGBT的輸(shū)入電壓選擇試驗方法(fǎ),進行試品的試驗,用確認鍵執行。
8. 選擇手(shǒu)動試驗時,首先進行的是找到試品諧振點,用上下(xià)鍵進行,使試驗電壓在*高點;在完(wán)成了此項操(cāo)作後請按麵板調壓鍵用左右鍵移位(wèi),上鍵增加激勵功率當接(jiē)近試驗電壓後用右(yòu)移鍵將光標移至小(xiǎo)數點(diǎn)後慢慢增加功率防止試品擊穿,到額定電壓後主機開始自動計(jì)時(shí)至設定時間退出試驗。選擇自(zì)動試驗時隻要按了確認(rèn)鍵就(jiù)不(bú)要這些(xiē)操作了。
9.進入試驗前注意試品的**距離,確保人生**。
10.主菜單的測試操作項請你不要任意改動,防止丟失。
6.2注意事項
1. 在給整機加電以前,一定要仔細檢查各輸入輸出接線是(shì)否正確和牢固.接地(dì)是(shì)否(fǒu)可靠,接(jiē)地線采用一點接(jiē)地,從麵(miàn)板上引出(接地線*好用裸銅線)。
2.試驗時,電抗器不可置於鐵板等導電材料上。
3.試驗升(shēng)壓之前需要整定過電壓保護值,以防止試驗過程中意外分閘。
4.當變(biàn)頻控製器(qì)提示過電壓保護(hù)、過(guò)流保護或放電保護時(shí),請退出試驗(yàn),重新整定電壓電流保護值,再進入試驗。