一、YD2000係類調頻串聯(lián)諧(xié)振耐壓儀應用範圍
YD2000係類調頻(pín)串聯諧振耐壓儀是運用串聯諧振的原理(lǐ),利用勵磁變壓器激發串聯(lián)諧振回路,通過調節變頻控(kòng)製(zhì)器的輸出頻率(lǜ),使(shǐ)得回路(lù)中(zhōng)的電(diàn)抗器電感(gǎn)L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓(yā)即為試品上所加電壓。變頻諧(xié)振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工(gōng)等(děng)行業,適用(yòng)於大容量、高電壓的電(diàn)容性試品的交接和預防性(xìng)試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯(lián)聚乙烯電力(lì)電纜交流耐壓試驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用(yòng)於大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓
適(shì)用(yòng)於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類調頻串聯諧振耐(nài)壓儀主要性能(néng)指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工作濕度範圍:≤90%
(3)海(hǎi)拔:≤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(wéi):30-300Hz(亦可(kě)根據(jù)用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節(jiē)分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精(jīng)度:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形(xíng)畸變率≤1%
(13)電抗器Q值(zhí):30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等(děng)全自動保護
2.2主要特(tè)點
2.2.1體積小、重量(liàng)輕,適合於現(xiàn)場使用
變頻控(kòng)製器集調壓、調頻(pín)、控(kòng)製及保護功能為一體,省(shěng)去(qù)了笨重的調壓器,而且操(cāo)作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源(yuán)容量的不足對(duì)現場試驗(yàn)的製約。當電壓等(děng)級(jí)較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於運用輸及現(xiàn)場安裝。
2.2.2安裝可靠性高(gāo)
YD2000係類調頻串聯(lián)諧振耐壓儀采用先進的設計思想、高品質的IGBT及(jí)驅動回路使輸出(chū)波形失真度(dù)小,頻率(lǜ)輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過(guò)電壓(保護值可根據需(xū)要人為整定)以及(jí)放電保護功(gōng)能,可保護設備及人身的**;當試品放電(diàn)或擊穿時,由於諧振(zhèn)條件(jiàn)被破壞,短路電流小(xiǎo),隻有試品試驗電流的1/Q,避(bì)免了因擊穿對(duì)試品造成的損壞。
2.2.3試驗的(de)等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的(de)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(de)工頻電(diàn)源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性。
三(sān)、工作原理及係統配置
3.1工作原理
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兩大類(lèi):20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式(shì);它是由控製器和濾波器組成。在係統中變頻(pín)控製器的主要作用是把幅值和頻(pín)率固(gù)定的工頻380V或220V的(de)正弦交流(liú)電轉變成為幅(fú)值和(hé)頻率(lǜ)可調的(de)正(zhèng)弦波,並為(wéi)整套設備(bèi)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、進線保護等可靠(kào)的保護功能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當(dāng)IGBT電流(liú)過大或過熱(rè)時(shí),CPU將停止工作(zuò),直到係統恢複正常。
過壓保護:是指(zhǐ)當試驗電壓超過人為整定的保護電壓(yā)(保護電壓可根據不(bú)同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自(zì)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(jiǎn)測到母線工作電流超過IGBT工作電流(liú)或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝(zhuāng)置停止工作,並通過液晶屏提示係統發生(shēng)過(guò)流保護。
放電保(bǎo)護:當試器擊穿、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(bō)器:不僅可(kě)以(yǐ)在穩態下使放電或(huò)擊穿電流小,而且(qiě)使暫態(tài)(瞬時)電流的破壞減小,從而保(bǎo)證(zhèng)設備和人身的**。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控製器(qì)控製麵板上讀取輸入電壓、電流、當(dāng)前工作頻率、變頻控製器輸出電壓(yā)、電(diàn)流及試品上(shàng)所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作(zuò)用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗(yàn)電壓,滿足電抗器、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(liàng)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,勵磁變壓器(qì)高(gāo)壓繞組一般有(yǒu)多個抽頭。
3.2.3高壓電抗器
高壓分壓器是高電(diàn)壓(yā)測試器件,它由高(gāo)壓臂C1和低壓臂C2組成,測(cè)量信號從低壓臂C2上引(yǐn)出,作為高壓電測(cè)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,試驗電壓U試(shì)驗頻率(lǜ)f。
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對於交聯(lián)聚乙烯電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電(diàn)纜的(de)截麵積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置(zhì)的因素為(wéi):GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電(diàn)容量C,GIS允許的試驗頻(pín)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、試品的(de)等效電容量C、要求的諧振頻率和(hé)試品的空載(zǎi)損耗的大小。
四、YD2000係類調頻串聯諧振耐壓儀型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器(qì)型(xíng)號說明(míng)
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試(shì)驗電抗器型號說明
4.5分壓器型號說(shuō)明
五、YD2000係類調頻串聯諧振耐壓(yā)儀試驗接線及操(cāo)作步(bù)驟
YD2000係類調頻(pín)串聯諧振耐壓儀測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣(yuán)電纜,是經過特殊的物(wù)理、化學方法交聯而成(chéng),具有良好的電氣及物理性能,在世界(jiè)範圍內得到了廣泛的應用。我國自七(qī)十年(nián)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(le)常規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓(yā)電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大(dà)的特點就是容量大,若是采用工(gōng)頻或(huò)接近(jìn)工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜(lǎn)線路竣工(gōng)試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗(yàn)設備:例(lì)如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路,電(diàn)容量為0.188uF/Km,若電(diàn)纜(lǎn)長3Km,則每相電纜試驗需要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(biàn)壓器的(de)試驗方法已經遠遠不能(néng)滿足現場係統試驗容(róng)量的要求,變頻諧振試(shì)驗裝置(zhì)利用變頻諧振(zhèn)的原理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的(de)重量大大降(jiàng)低,使得高電壓、長距離電纜的現場試(shì)驗成(chéng)為可能;同時(shí)利用試驗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)感是不可調的,但通過串(chuàn)並聯,總電感可(kě)調)的原理,使得係統的柔性大大增加。
電(diàn)纜試驗的接線圖如下:
橡膠電(diàn)纜的變頻交流耐壓試驗接(jiē)線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金(jīn)屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一(yī)種把斷路器(qì)、隔離開(kāi)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,一(yī)般由1-7個(gè)間隔組成,電容量一(yī)般在10000PF以(yǐ)下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試(shì)驗電壓的頻(pín)率範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣(yuán)變電站若幹技(jì)術(shù)問題的暫行規定”對GIS的現場(chǎng)工頻耐壓(yā)值作了規定,取不超過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電(diàn)壓的80%,並要求試驗頻率限製在10-300Hz範圍之(zhī)內。
GIS的(de)交流耐壓試驗接(jiē)線圖如下:
GIS交(jiāo)流耐壓試驗接線圖
5.3大型變(biàn)壓器的交流耐壓試驗(yàn)(外施工頻交流耐壓(yā)及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣(yuán)電氣強度的*基本的絕緣試驗,是(shì)發現主絕緣是(shì)否合(hé)理,絕緣材料是無缺陷和製(zhì)造工藝是否符合要求的重(chóng)要(yào)手(shǒu)段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即(jí)45-65Hz。
采用變頻諧振(zhèn)的方式,通(tōng)過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧(xié)振時Q值高,這樣可大大(dà)減小試(shì)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:
感應耐壓的倍數,對於電力(lì)變壓器一(yī)般采用額(é)定電壓的兩倍,為了不使鐵心中(zhōng)磁通飽和(hé),應使用兩倍(bèi)以(yǐ)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(gǎn)應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大(dà)型發電機組的交(jiāo)流耐壓試(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(xiū)和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作電壓的波形、頻率一致,作用於(yú)絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能(néng)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(lǜ)要求為工頻。
采用YHCX變頻串聯諧(xié)振(zhèn)試驗成套裝置再配上合適的補償電容器在頻率和容量上(shàng)都可以很地滿足(zú)發(fā)電機的交流耐(nài)壓(yā)要求。
試驗接線如(rú)下圖:
發電(diàn)機的交流(liú)耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容(róng),利用電抗器和(hé)補償電(diàn)容器也可以使係(xì)統(tǒng)在50Hz附近發生諧(xié)振,達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關(guān)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》。