一、YD2000係類變頻串聯諧(xié)振變應用範圍
YD2000係類變頻串聯諧振變是運用串聯諧振的原(yuán)理,利用勵磁變壓器激發(fā)串(chuàn)聯(lián)諧振回(huí)路(lù),通過調節(jiē)變頻控製器的輸出(chū)頻率,使得回路中的電抗器電感L和(hé)試品電容(róng)C發生串聯諧(xié)振,諧振電壓即為試品上所加電壓(yā)。變頻諧振(zhèn)試驗裝置廣泛用(yòng)於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試(shì)品的交接和預防性試(shì)驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐(nài)壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適(shì)用於大型(xíng)發電(diàn)機組、電力變壓器工(gōng)頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串聯諧振變主要性能指標及特點
2.1主(zhǔ)要技(jì)術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海拔(bá):≤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(亦可根據用戶要求放寬(kuān)頻率範圍)
(9)頻(pín)率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度(dù)≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出波(bō)形:正弦波,波形畸(jī)變率≤1%
(13)電抗器(qì)Q值:30-120
(14)係統具有(yǒu)IGBT、過(guò)電壓、過電流、試品(pǐn)閃絡等全自動(dòng)保護
2.2主要(yào)特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻(pín)控製器集調壓、調(diào)頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的調壓器(qì),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)由於電源容量的不足對現場試驗的製(zhì)約。當(dāng)電壓等級較高時,電抗器采用多(duō)級或疊積(jī)式結構,便於運用(yòng)輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
變頻裝置采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具(jù)有良(liáng)好的IGBT、過電流(liú)、過電壓(保護值可根據需(xū)要人為(wéi)整定(dìng))以及放電保護功能(néng),可保護設備及(jí)人身的**;當試(shì)品放電或(huò)擊穿時,由於諧(xié)振條件被破(pò)壞(huài),短路電流小,隻(zhī)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(huài)。
2.2.3試驗的等效(xiào)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(hé)真實性。
三、YD2000係類變頻串聯諧振變(biàn)工作原理及係統配置
3.1工作原理
3.2係(xì)統配置
3.2.1變(biàn)頻控製(zhì)器
變頻控製器(qì)從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以(yǐ)下為便(biàn)攜箱式;它(tā)是由控(kòng)製器和濾波器組成。在係(xì)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(huò)220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成為幅值和頻(pín)率可調的正弦(xián)波,並為整套設備提供電源。
變頻控製器具有(yǒu)IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電(diàn)保護、進線保護等可靠的(de)保護(hù)功能,保證試驗人(rén)員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到係(xì)統(tǒng)恢複正常。
過壓保護:是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試(shì)驗電壓(yā)需要任意設定)時,控製器自動跳(tiào)閘,CPU停止(zhǐ)工作,並提示係統發生過壓保護。
過(guò)流保護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會(huì)發生過流(liú)保護信號,裝置停止工(gōng)作,並(bìng)通過液晶屏提示係(xì)統發生過流保護。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿、短路或(huò)試(shì)品放電時,CPU停(tíng)止工作,並切斷(duàn)主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流(liú)小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而保(bǎo)證設備和人身的**。
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電壓、電流、當前工作頻率、變頻控製器輸出(chū)電壓、電流及試(shì)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(yòng)是將變頻電源的輸出電壓升到(dào)合(hé)適的試驗電壓,滿(mǎn)足電抗器、負載在一不(bú)定期品質因(yīn)數下試驗電(diàn)壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器(qì)相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試(shì)驗(yàn)要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電(diàn)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(yā)臂C2上引(yǐn)出,作為高壓電測量(liàng)和保護信號。
3.3決定係統(tǒng)配置參數的因素(sù)
係統諧振電(diàn)壓等(děng)級和容量取決於試品的電容量C,試(shì)驗電壓U試驗頻率f。
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對於交(jiāo)聯聚乙烯電(diàn)纜決定係統配置的主要是(shì):電纜的電壓等級、電纜的截麵(miàn)積、試驗電(diàn)纜的長度及電纜要求的諧(xié)振頻率範圍。
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對於GIS決定(dìng)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(liàng)C,GIS允許的試驗頻率範圍。
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對於變壓器、發電機等設備,係統的配置取決於試品的容量試驗電壓(yā)、試品的等效電容量C、要求(qiú)的諧振頻率和試品的空載損耗的大小(xiǎo)。
四、YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振(zhèn)變型號說明(míng)
4.1係統型號說明
4.2變(biàn)頻(pín)控製器型號說明
4.3勵磁(cí)變壓器型號說明
4.4試驗電抗器(qì)型號(hào)說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類(lèi)變頻串聯諧振變試驗接(jiē)線及操作步驟(zhòu)
YD2000係類變頻串聯諧振變測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流(liú)耐(nài)壓試驗
交聯(lián)聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣(yuán)電纜(lǎn),是經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的(de)電氣及(jí)物理性能,在世界範(fàn)圍內得到了(le)廣泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅(xùn)速(sù)的發展,並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(shì)采用(yòng)工頻或接近工頻的交(jiāo)流(liú)電壓試驗作為擠包絕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(de)試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則(zé)每相電纜試(shì)驗(yàn)需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電(diàn)流30A),因(yīn)此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場係統試驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧(xié)振的原(yuán)理,使電源(yuán)容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降低(dī),使得高電壓、長距離電纜(lǎn)的現場(chǎng)試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器(qì)固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電(diàn)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(diàn)纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖(tú)
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電(diàn)器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開(kāi)關、電壓(yā)互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,並以SF6氣體絕(jué)緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量(liàng)一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試(shì)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(gàn)技術問題的暫行規(guī)定”對GIS的現場工頻耐壓值(zhí)作了規(guī)定,取不超過出廠試驗(yàn)電壓的90%。IEC517標準建議的(de)試驗電壓(yā)為出廠(chǎng)試驗電壓的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如(rú)下:
GIS交流(liú)耐壓試(shì)驗接線圖
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施(shī)工頻交(jiāo)流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器(qì)應該進行外施耐(nài)壓試驗。它是考驗產品(pǐn)主絕緣(yuán)電氣強度的*基本(běn)的絕(jué)緣試驗,是發現主絕(jué)緣是否合理,絕(jué)緣(yuán)材料是無缺陷和(hé)製造工藝是否(fǒu)符合要求的重要手段(duàn)之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即(jí)45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過(guò)補償(cháng)電容器使(shǐ)諧振頻率控(kòng)製在45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣(yàng)可大大減小試驗電源的容量,並(bìng)且頻率(lǜ)可調(diào),也增大了設備的應用範圍,試驗接線(xiàn)如下圖所示:
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采(cǎi)用(yòng)額定電壓的(de)兩倍,為了不使鐵心中磁通飽和(hé),應使用兩倍以上額定頻率的(de)電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻(pín)率一般為150-200Hz為宜(yí)。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根(gēn)據國家和地方電力部門的規(guī)定發電機在製(zhì)造、安裝、檢修和運行以及預防性試驗中都應進行交(jiāo)流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻(pín)率(lǜ)一致,作用於絕(jué)緣內部的電壓分布及(jí)擊穿性能能(néng)夠適應發電(diàn)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(cǎi)用YHCX變頻串聯諧振試驗成(chéng)套裝(zhuāng)置再(zài)配上合適的補償電容器在頻率和(hé)容量上都可以很地(dì)滿足發電機(jī)的交流耐(nài)壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐(nài)壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套(tào)管等設備在作耐壓試(shì)驗(yàn)時,都相當於一電容,利用電抗器和補償電容(róng)器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻絕緣試驗的(de)目的。
說(shuō)明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或(huò)規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成(chéng)套試(shì)驗裝置資料(liào)匯編(biān)》。