一、YD2000係(xì)類變頻串並(bìng)聯諧振變壓器應用範圍(wéi)
YD2000係類變頻串並聯諧振變壓器(qì)是運用串聯諧振的原(yuán)理,利用(yòng)勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控製器的(de)輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生(shēng)串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用(yòng)於電力、冶金、石油、化工(gōng)等行業,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(nài)壓試(shì)驗
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗(yàn)
適用於大型發(fā)電機組、電力(lì)變壓器工頻耐壓
適用於(yú)電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻串並聯諧振變壓器主要性能指標及特點
2.1主(zhǔ)要技術指(zhǐ)標
(1)工作溫度範(fàn)圍(wéi):-10~45℃
(2)工作濕度範(fàn)圍:≤90%
(3)海拔:≤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(diàn)壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作(zuò)頻率範圍:30-300Hz(亦可(kě)根據用戶要求放寬(kuān)頻率(lǜ)範圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)係統測量精度:1級(jí)
(12)輸出(chū)波形:正弦波,波形畸變(biàn)率≤1%
(13)電抗(kàng)器Q值(zhí):30-120
(14)係統具有IGBT、過電壓、過(guò)電流、試品(pǐn)閃絡等全自動保護
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(zhì)器集調壓、調頻、控(kòng)製及保護功能為一體,省(shěng)去了笨重的調壓器,而且操作(zuò)方便、讀數直觀。由於係統(tǒng)Q值較(jiào)高(30-120),有效地解(jiě)決了由於電源容量的不足(zú)對現場試(shì)驗的製約。當電壓等級較高時(shí),電(diàn)抗器采用多級或疊積(jī)式結構,便於運用(yòng)輸及現場安裝。
2.2.2安(ān)裝可靠(kào)性高
YD2000係類變頻串並聯諧(xié)振變壓器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(dù)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(gēn)據需要人為整定)以及放電保護功能,可(kě)保護設備及人身的**;當試品放電或擊穿時,由於諧振條件被破壞,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(zào)成的損壞。
2.2.3試驗的等(děng)效性好
采用接近(jìn)工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無(wú)論是在等效(xiào)性和一致性上都與(yǔ)50HZ/60Hz的工頻電源非(fēi)常接(jiē)近(jìn),保證了試驗結果(guǒ)的可(kě)靠性和真實性。
三(sān)、YD2000係類變頻串並聯諧振變壓器工作原理及係統配置
3.1工(gōng)作原理
3.2係統配置
3.2.1變頻控製器
變頻(pín)控製器從結構上分為兩大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由控製器和濾波器組成。在係統中(zhōng)變頻(pín)控製器的主要作用是把幅值和頻率固定的(de)工頻380V或220V的正弦交流電(diàn)轉(zhuǎn)變成(chéng)為幅值(zhí)和頻率可(kě)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、過壓保護、放電保護、進線保護(hù)等可靠的保護(hù)功能(néng),保證試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過(guò)大或過熱時,CPU將停止工作(zuò),直到係統(tǒng)恢複正常。
過壓保護:是指當試驗(yàn)電壓超過人為整定的保護電壓(保護電(diàn)壓可根據(jù)不同試驗電壓需要任意設定)時(shí),控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係統發生(shēng)過壓保護。
過流保護(hù):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(gāo)時(shí),CPU會發(fā)生過流(liú)保護信號,裝置停止工作,並通過液晶屏提示係(xì)統發生過流保護。
放(fàng)電保護:當試器擊穿、短路或試品放(fàng)電時(shí),CPU停止工作,並切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不(bú)僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從(cóng)而保證設備和人身(shēn)的(de)**。
測(cè)量部分:試驗人員可直接從變頻控(kòng)製器控製麵板上(shàng)讀取輸入電壓、電流、當前工作頻(pín)率、變頻控製器輸出電壓(yā)、電流及試品上(shàng)所加諧(xié)振電壓(yā)信號(hào)。
3.2.2勵磁變(biàn)壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電(diàn)源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電抗(kàng)器、負載在一不定期品質因數下(xià)試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容(róng)量一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同電壓等級(jí)、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高(gāo)壓電抗器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為(wéi)高壓電測量和保護信(xìn)號。
3.3決定係統配置(zhì)參數(shù)的因素
係統諧(xié)振電壓等級和(hé)容(róng)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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對於交聯聚乙烯電纜決定係(xì)統配置的(de)主要是:電纜(lǎn)的電壓(yā)等級、電纜的截麵積、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(jué)定係統配置的因素為:GIS的電壓等(děng)級、GIS的間隔數和每個間(jiān)隔的電容量C,GIS允(yǔn)許的(de)試驗頻率範圍。
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對於變(biàn)壓(yā)器(qì)、發電機等設備(bèi),係統的配置取決於試品的容量試驗電(diàn)壓、試品的等效電(diàn)容量C、要求的諧振頻(pín)率(lǜ)和試品的空載損耗的(de)大小。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振變(biàn)壓器型號說明
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(yàn)電抗器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類(lèi)變頻串並聯諧振變壓器試驗接線及操作步驟
本套試驗裝置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(yā)試驗
交聯聚乙(yǐ)烯電纜《XLPE》屬於固體絕緣電纜,是經(jīng)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,在世界範圍內得到了廣泛的應用。我(wǒ)國自七(qī)十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代(dài)了常(cháng)規中低壓油紙絕緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜(lǎn)也(yě)在逐步(bù)推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大(dà)的特點就是(shì)容量大,若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠(jǐ)包(bāo)絕緣電纜(lǎn)線路竣工試驗存在的*大困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長(zhǎng)3Km,則每相電纜(lǎn)試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗(yàn)電壓178KV試驗電流(liú)30A),因此,采用傳統的試驗變壓(yā)器的試驗方法已經遠遠(yuǎn)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振的原理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試(shì)驗成為可能;同時利用試驗頻率允許(xǔ)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(qì)電(diàn)感是(shì)不可調的,但通過串並聯(lián),總電(diàn)感可調)的原理(lǐ),使(shǐ)得係統的柔性(xìng)大(dà)大增加(jiā)。
電(diàn)纜試驗的接線圖如下:
橡膠(jiāo)電纜(lǎn)的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一(yī)種把斷路器、隔(gé)離開(kāi)關(guān)、接地開關、電壓(yā)互感器(qì)、電流互感器、測(cè)量儀表(biǎo)組合在一起,並以SF6氣體絕緣的組合電器,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)的標準,GIS試驗電壓的頻率範圍應在(zài)10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變(biàn)電(diàn)站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不超過(guò)出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要求試(shì)驗頻率限製在10-300Hz範圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:
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(pín)交流(liú)耐壓及(jí)感應耐壓試驗)
變壓(yā)器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣強度(dù)的*基本的絕緣試驗(yàn),是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無缺陷和製造工藝是否(fǒu)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。
采用變頻諧振的方式,通過(guò)補償電容器使(shǐ)諧振頻率控製在45-65Hz之內,由於回路諧振時(shí)Q值高,這樣可大大減小試(shì)驗電源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範圍(wéi),試驗接線如下圖所示:
感(gǎn)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(zhōng)磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率(lǜ)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(yā)試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發(fā)電機(jī)組的(de)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(yǐ)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(xíng)、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分(fèn)布及擊穿性能(néng)能夠適(shì)應發電(diàn)同的工作狀態,試驗電壓一(yī)般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用YHCX變(biàn)頻串聯諧振試驗成套裝置再配上(shàng)合適的補償電容器在頻率和容量上都可以(yǐ)很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接(jiē)線如(rú)下圖:
發電機的交流耐壓(yā)接線示意圖(tú)
5.5其它試品(pǐn)的交流耐壓試驗
互感器、套(tào)管等設(shè)備在作耐壓(yā)試驗時,都相當於一電容,利(lì)用電抗器(qì)和補償電容器也可以使係(xì)統在50Hz附近發(fā)生諧振,達到工頻絕緣試(shì)驗的目的。
說明:交流耐壓試驗方案請參照相關標準或規程或本公司《YHCX變頻串聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。