一、YD2000係類變頻式串並聯諧振應用範圍
YD2000係類(lèi)變頻式串並聯諧振是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器(qì)激發串聯諧振回路,通過調節變(biàn)頻控製器的輸出(chū)頻率,使得回路中的電抗器電感L和(hé)試品(pǐn)電容C發(fā)生串聯諧振,諧振(zhèn)電壓即為試品(pǐn)上所加電壓。變頻諧振試驗(yàn)裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化(huà)工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防(fáng)性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電(diàn)纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電(diàn)力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻式串並聯諧振主要性能指標及特點
2.1主要技術指標(biāo)
(1)工作溫度範圍(wéi):-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單(dān)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:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要(yào)求放寬頻(pín)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
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤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(yào)特點
2.2.1體(tǐ)積小、重量輕,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(tǐ),省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了(le)由(yóu)於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電(diàn)壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積(jī)式結(jié)構,便於運用輸及現場安(ān)裝。
2.2.2安裝可(kě)靠性高
采用先進的設計思想、高品(pǐn)質的IGBT及驅動回路(lù)使輸出波形失真度小,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(yào)人為(wéi)整定)以(yǐ)及放電保護(hù)功能,可保護設備及人(rén)身的**;當試品放電或擊穿時,由於(yú)諧振(zhèn)條件被破(pò)壞,短路電流小,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(wéi)試驗電源(yuán),無論是在等效性和一致性上都與50HZ/60Hz的工(gōng)頻電源非常接近,保證了試(shì)驗結果的可靠(kào)性和真(zhēn)實性。
三、YD2000係類(lèi)變頻式串並聯諧(xié)振(zhèn)工作原理及(jí)係統配置
3.1工作原理
3.2係統(tǒng)配(pèi)置
3.2.1變頻控製器(qì)
變頻控製器從(cóng)結構上分為兩大類:20kW及以(yǐ)上為控製(zhì)台式,20kW以下為便攜箱式;它(tā)是由控製器和濾波器(qì)組成。在係統中變頻控製器的主要作用是把幅值和(hé)頻率固定的工頻(pín)380V或220V的正(zhèng)弦交流電轉變成為幅值和頻率(lǜ)可調的(de)正弦波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護、過壓(yā)保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能,保證(zhèng)試驗人(rén)員和試品(pǐn)的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停(tíng)止工作,直(zhí)到係統恢(huī)複正(zhèng)常。
過(guò)壓保護:是指當試(shì)驗電壓超過人(rén)為整定的(de)保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器(qì)自動跳閘(zhá),CPU停止工作,並提示係統發生過壓保(bǎo)護。
過流保護(hù):是當CPU檢測到母線工(gōng)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,裝置停止工作,並(bìng)通過液晶屏提示係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路(lù)或試品放電(diàn)時,CPU停止工作(zuò),並(bìng)切斷主回路。
進線(xiàn)保護(hù)、低通濾波器:不(bú)僅可以在穩態下使放電或擊穿電(diàn)流小,而(ér)且使暫態(瞬時(shí))電流的破(pò)壞減小,從(cóng)而保證(zhèng)設(shè)備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入(rù)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(suǒ)加諧(xié)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(shì)的(de)試驗電壓,滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下試(shì)驗電壓的(de)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(děng)級(jí)、不同容量試品的試驗要求,勵(lì)磁變壓器高壓(yā)繞組一般有多個抽頭(tóu)。
3.2.3高壓電抗器(qì)
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(zǔ)成,測量信號從低壓臂C2上引(yǐn)出,作為(wéi)高(gāo)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,試驗電(diàn)壓U試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯電纜決定係統配置的主要是(shì):電纜的電壓等(děng)級、電纜的截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振(zhèn)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的間隔數和每個間(jiān)隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變壓(yā)器、發電(diàn)機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓、試品的(de)等效電容量C、要求的諧振頻率和(hé)試品的空(kōng)載損耗的大小。
四、YD2000係類變頻式串並(bìng)聯諧振型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號說明
4.5分壓器(qì)型號說明
五、YD2000係類變(biàn)頻式(shì)串並聯諧(xié)振試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻式串並聯諧振測量各種被試品的接線示意(yì)圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是(shì)經(jīng)過特殊的物(wù)理、化學(xué)方(fāng)法交聯(lián)而成,具有良好的電(diàn)氣(qì)及物理(lǐ)性能,在世界範圍(wéi)內得到了廣(guǎng)泛的應用。我國自七十年代以來,交(jiāo)聯聚(jù)乙(yǐ)烯電纜也得到了迅速(sù)的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣(yuán)電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量大(dà),若(ruò)是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣(yuán)電纜線路竣工試驗存在的*大(dà)困難是長(zhǎng)線路(lù)需要(yào)很大容量的試驗設備:例如630平方毫(háo)米220KVXLPF電纜線路,電容(róng)量為0.188uF/Km,若電纜(lǎn)長3Km,則每相(xiàng)電纜試驗需要(yào)50Hz試驗設備的容量至少為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已經遠遠不能(néng)滿足現場(chǎng)係統試驗容量的要求,變頻(pín)諧振試驗裝置利用變(biàn)頻諧振的原理,使電源容量(liàng)減少為試品容量的1/Q,設(shè)備的重量大大降低(dī),使得高電壓、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定範圍(wéi)內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(diào)(單一電抗器電感是不可(kě)調的,但通過串並聯,總電感(gǎn)可調(diào))的原理,使得係統的柔性大(dà)大增加。
電纜試驗的接線圖如下:
橡膠電纜(lǎn)的(de)變頻交(jiāo)流耐壓(yā)試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣(yuán)金屬封閉(bì)組合電器)的交流耐壓(yā)試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開(kāi)關、電壓互感器、電流互感器、測量(liàng)儀表組合在一起,並(bìng)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(xià)。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電(diàn)壓(yā)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(de)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(de)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範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下(xià):
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大(dà)型變壓器(qì)的交流(liú)耐壓試(shì)驗(外施工頻交流耐壓及感應(yīng)耐壓試驗)
變壓器應該進行外(wài)施耐壓試驗(yàn)。它(tā)是(shì)考驗產品主絕緣電氣強(qiáng)度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合(hé)理,絕(jué)緣材料(liào)是無缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采(cǎi)用變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻(pín)率控製在45-65Hz之內,由於回(huí)路諧振時Q值高(gāo),這樣可大大減小試驗電源的容量,並且(qiě)頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電(diàn)壓的兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以(yǐ)上額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應(yīng)在100-400Hz範圍內(nèi),但經驗(yàn)證明感應(yīng)耐壓試驗的頻(pín)率一般(bān)為150-200Hz為宜。
5.4大型發電(diàn)機組的交流耐壓試驗
根(gēn)據國家和地方電力部門的規定發(fā)電機在製造、安裝、檢修和(hé)運行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(gōng)作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊(jī)穿性(xìng)能能夠適應發(fā)電同的工(gōng)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(yòng)YHCX變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電容器(qì)在頻率和(hé)容量上都可以很地(dì)滿足發電機的交流耐(nài)壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機(jī)的交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互(hù)感器、套(tào)管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利用電抗(kàng)器和補償電容(róng)器也可(kě)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(jiāo)流耐壓試驗方案請參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匯編(biān)》。
六、YD2000係類變(biàn)頻式串並聯(lián)諧振試驗操作步驟及注意事(shì)項(xiàng)
6.1試驗操作步驟
1.根(gēn)據各種試品接線(xiàn)方法,保證各點的接觸(chù)良好,保證一點接地,且接地點距分壓器*近。
2.確保(bǎo)連接無誤後接通電源。
3.打開主機電源開關會顯示主菜單
4.將光標移至(zhì):試驗參數設置;按確認鍵。進行各項參數的修改,用(yòng)上下左右
和確(què)認鍵(jiàn)執行。
然後(hòu)返回主菜單。
5. 將光(guāng)標移至:係統參數設置:按確認鍵。進行時間參數的修(xiū)改(gǎi),用上下(xià)左右和確認鍵(jiàn)執(zhí)行。
6. 將(jiāng)光標移至:進入試驗:按確認鍵。
7. 此時接上IGBT的輸入電壓選擇試驗方法,進行試品的試驗,用確認鍵執行。
8. 選(xuǎn)擇手動試驗時,首先進行(háng)的是找到試品諧振點,用上下鍵(jiàn)進行,使試驗電壓在*高點;在完成了此項操作(zuò)後請按麵板調壓鍵用左右鍵移位,上鍵(jiàn)增加激勵功率(lǜ)當接近試驗(yàn)電壓後用右移(yí)鍵(jiàn)將光標移(yí)至小數點後慢慢(màn)增加(jiā)功率防止試品擊穿(chuān),到(dào)額定(dìng)電壓後主(zhǔ)機開始自動計時至設定時間退出試驗。選擇自(zì)動(dòng)試驗時(shí)隻要按了確(què)認鍵就不要這些操作(zuò)了。
9.進入試驗前注(zhù)意試品的**距(jù)離,確(què)保人生**。
10.主菜(cài)單的測試操作項請你不要任意改動,防止丟失。
6.2注意(yì)事項
1. 在給整機(jī)加電以前,一定要仔細檢查各(gè)輸入(rù)輸(shū)出接線是否正確(què)和牢固.接地(dì)是否可(kě)靠(kào),接地線采用一點接地,從(cóng)麵板上引出(接地線(xiàn)*好用(yòng)裸銅線)。
2.試(shì)驗時,電(diàn)抗器不(bú)可置於鐵板等導(dǎo)電材料上。
3.試驗升(shēng)壓之前需要整定過電壓(yā)保護值,以防止(zhǐ)試驗過程中意外分閘。
4.當變頻控製器提示過(guò)電壓保護、過(guò)流保護或放電保護時,請退出(chū)試驗,重新整定電(diàn)壓電流保護值,再進入試驗。