一、YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝(zhuāng)置應用範圍
YD2000係類調頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製器的輸出頻(pín)率,使(shǐ)得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗(yàn)裝置廣泛(fàn)用於(yú)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交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗
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(gōng)頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類調頻(pín)式串聯諧振耐壓試驗成套裝置主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度(dù)範圍:-10~45℃
(2)工作濕(shī)度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電源(yuán)電壓(yā):380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以(yǐ)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(shū)出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範圍)
(9)頻率調節分(fèn)辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音(yīn):≤60dB
(11)係統測量精度:1級
(12)輸出(chū)波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值:30-120
(14)係統具(jù)有IGBT、過電(diàn)壓、過電流、試品(pǐn)閃絡(luò)等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使用
變頻控製器集調(diào)壓(yā)、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的調(diào)壓(yā)器,而且操作方便、讀數直(zhí)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(zú)對現(xiàn)場試驗的製約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便於(yú)運用輸及現場安裝。
2.2.2安(ān)裝可靠(kào)性高
變頻裝置采用先進的設計思想、高品(pǐn)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,具有良好(hǎo)的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定(dìng))以及放電保護功能,可保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由(yóu)於諧振條件被破(pò)壞(huài),短路電流小,隻有試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗(yàn)的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流(liú)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的工頻電源非常接近,保證了試(shì)驗結(jié)果的(de)可靠性和真實性。
三、YD2000係類調頻(pín)式(shì)串聯諧振耐壓試驗成(chéng)套裝置工作原理及係統(tǒng)配置
3.1工作原理(lǐ)
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:20kW及以上為(wéi)控製台式,20kW以下(xià)為便攜箱式;它是由控製器和(hé)濾波(bō)器組成。在係統中變頻(pín)控製器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成為幅值和(hé)頻率可(kě)調的正弦波,並為(wéi)整(zhěng)套設備提供電源。
變頻(pín)控製器具有IGBT保(bǎo)護、過流保護、過壓保護(hù)、放電保護、進線保護等可靠的保護功(gōng)能,保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到係統恢複正常。
過壓保護:是指當試(shì)驗(yàn)電壓超過人為整定的保護電壓(保(bǎo)護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器自動(dòng)跳閘,CPU停止工作,並提示係(xì)統發(fā)生過壓保護。
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(dù)過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係統發(fā)生過流保(bǎo)護。
放電保護(hù):當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並切斷主回路(lù)。
進線保護、低通濾波器(qì):不僅可以(yǐ)在穩(wěn)態下(xià)使放電或擊穿(chuān)電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小(xiǎo),從而保證設備和人(rén)身的(de)**。
測量部分:試驗人員可直接(jiē)從變(biàn)頻控製器控製麵板上(shàng)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(shàng)所加(jiā)諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓(yā)器
勵磁變壓器的作用是(shì)將(jiāng)變頻電(diàn)源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,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(qiú)(勵磁變(biàn)壓(yā)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(shì)品的(de)試驗要求,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(yā)分壓器(qì)是高電壓測試器件,它由高壓(yā)臂C1和(hé)低壓臂(bì)C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定係(xì)統配置參數的因素
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試驗頻率f。
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對於交聯聚乙烯(xī)電纜決定係統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜(lǎn)的截麵積、試驗電纜(lǎn)的長度及電纜要(yào)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:GIS的(de)電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量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(qǔ)決於試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和(hé)試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係類調頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗成套裝置型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻(pín)控製器型號說明
4.3勵磁變壓器型號說(shuō)明
4.4試驗電抗(kàng)器(qì)型號說明
4.5分壓(yā)器型號說明
五、YD2000係類調(diào)頻式串聯諧振耐壓試驗成套裝置試驗接線(xiàn)及操作步驟
YD2000係類調頻式串聯諧振(zhèn)耐壓試驗成套裝置測量(liàng)各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交(jiāo)流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是(shì)經過特殊的物理、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世(shì)界範(fàn)圍內得到了廣泛的應用。我國自七(qī)十(shí)年代以來,交(jiāo)聯聚乙烯電纜也(yě)得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電(diàn)纜,而且110KV、220KV等(děng)高壓(yā)電纜也在逐步推廣。
交(jiāo)聯聚乙烯電纜它*大的(de)特點就是容量(liàng)大,若是采用工頻或接(jiē)近工頻的交流電壓試(shì)驗作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的*大困難是(shì)長(zhǎng)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,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電(diàn)纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓(yā)178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方法(fǎ)已經遠遠不能(néng)滿足(zú)現場係統(tǒng)試驗容量的要求,變頻(pín)諧振試驗裝(zhuāng)置利用(yòng)變頻諧振的原理,使電源容量減(jiǎn)少為試品容量的1/Q,設(shè)備的(de)重量大(dà)大降低,使(shǐ)得高電壓、長距離電纜的現場試驗成(chéng)為可能;同時利用試驗頻率允許在(zài)一定範圍內(30-300Hz)可調和試驗電抗器固定可調(單一電抗器電感是不可調的,但通過串並聯,總電感可調)的原理,使得係統(tǒng)的柔性大大增加。
電纜試驗的接線(xiàn)圖如下:
橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉(bì)組合電器)的(de)交流(liú)耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接(jiē)地開關、電壓互感器、電流互感器、測(cè)量(liàng)儀表組(zǔ)合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器(qì),一般由1-7個間隔組成(chéng),電容量一般在10000PF以下。
根據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定”對GIS的(de)現場(chǎng)工頻耐壓值作了規定,取不超(chāo)過出(chū)廠試驗電壓(yā)的90%。IEC517標準建議的試驗電壓(yā)為出廠試(shì)驗電壓的80%,並(bìng)要求試驗(yàn)頻(pín)率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流(liú)耐壓試(shì)驗接線圖(tú)如下:
GIS交流耐壓試驗接線圖
5.3大(dà)型變壓(yā)器的交流耐壓試驗(外(wài)施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行(háng)外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主(zhǔ)絕(jué)緣是否合理,絕緣材料是(shì)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。
采用變頻諧(xié)振的方式,通過(guò)補償電容器使諧(xié)振(zhèn)頻率(lǜ)控製(zhì)在45-65Hz之內,由於(yú)回路諧振時Q值高,這(zhè)樣可大大減小試驗電源的容量,並(bìng)且(qiě)頻率可調,也增大了設(shè)備的應用範圍,試驗接線如下圖所示:
感應耐壓(yā)的倍數,對於電力變壓器一般采用額定(dìng)電壓的兩倍,為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應使用兩(liǎng)倍以上(shàng)額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz範圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為(wéi)150-200Hz為宜。
5.4大型發電(diàn)機組的交流耐壓試驗
根據(jù)國家和(hé)地方電力部門的(de)規定發電(diàn)機在製(zhì)造、安裝、檢修和運行以及預(yù)防性試(shì)驗中(zhōng)都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和(hé)工作電(diàn)壓(yā)的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分(fèn)布(bù)及擊穿性能能(néng)夠(gòu)適應發電同的(de)工作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻(pín)率要求為工頻。
采用YHCX變頻(pín)串聯諧(xié)振試驗成套裝置再配上(shàng)合適的補償電容器(qì)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:
發電機的交流耐壓接(jiē)線示(shì)意圖
5.5其它試品的交流耐壓試驗
互(hù)感(gǎn)器、套管等設(shè)備在作耐壓(yā)試驗時,都相當於一電容,利用電抗(kàng)器和補償電容器也可以使係統在50Hz附近發生諧振,達到工頻(pín)絕緣試驗(yàn)的目的。
說明(míng):交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(chuàn)聯諧(xié)振(zhèn)成套試驗裝置資料匯編》。