一、YD2000係(xì)類(lèi)變(biàn)頻串並聯諧振耐(nài)壓應用範圍
YD2000係類變頻串並聯諧(xié)振耐壓是運用串聯諧振(zhèn)的原理,利用(yòng)勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻(pín)控製器的輸出頻率,使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(shàng)所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油(yóu)、化工等行業,適用於大容量(liàng)、高電壓的電容(róng)性試品的交接和(hé)預防性試驗。
適(shì)用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗(yàn)
適用於66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗
適用於大型(xíng)發電(diàn)機組、電(diàn)力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的(de)感應耐壓(yā)試(shì)驗
二(èr)、YD2000係類變頻串(chuàn)並聯(lián)諧振耐壓主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範圍:-10~45℃
(2)工(gōng)作(zuò)濕度範圍:≤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)額定輸出電壓:0-500KV
(7)額定輸出容量:0-200KVA
(8)工作頻率範圍(wéi):30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率範圍)
(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
(12)輸出波形:正弦波,波形(xíng)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(luò)等全自動保護
2.2主(zhǔ)要(yào)特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻控(kòng)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,而(ér)且操作(zuò)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容量的不足對現場試驗的製約(yuē)。當電壓等級較(jiào)高時,電(diàn)抗器采用多級或疊積(jī)式結構,便於運(yùn)用(yòng)輸及現場(chǎng)安裝。
2.2.2安裝可靠性高
YD2000係(xì)類變頻串並聯諧振耐壓采用先進的設計思想、高(gāo)品質的IGBT及驅動回(huí)路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(保護值可根據需要人為(wéi)整定)以及放電保護功能,可保護(hù)設備及人身的(de)**;當試品放電或擊穿時(shí),由於諧(xié)振條件(jiàn)被破壞,短路電流小(xiǎo),隻有試(shì)品試驗電流的1/Q,避免了因(yīn)擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試(shì)驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-300HZ)的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的工頻(pín)電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性(xìng)。
三、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓工作原(yuán)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(biàn)頻控製器從結構上分為兩大類:20kW及以上(shàng)為控製台式(shì),20kW以下為便攜箱式;它是(shì)由控(kòng)製器和濾波器組成。在係統中變頻控製器的主要作用(yòng)是把幅值(zhí)和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅(fú)值和頻率可調的(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、過壓保(bǎo)護、放電保護、進線(xiàn)保護等可靠的(de)保(bǎo)護功能,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:是指當試驗電壓超過人為整(zhěng)定的保護電壓(保護電(diàn)壓可根據不同試驗電壓需要任(rèn)意設定)時,控製器自動跳閘,CPU停止工作,並提示係(xì)統發生過壓保護。
過流(liú)保護:是當CPU檢測到母線(xiàn)工作電(diàn)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(zhuāng)置停止工作,並通過液晶屏提示(shì)係統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,並(bìng)切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不僅可(kě)以(yǐ)在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(tài)(瞬時)電(diàn)流的破壞減小,從而保證設備(bèi)和人(rén)身的**。
測量部分:試驗(yàn)人員可直接從變頻控製器控製麵板(bǎn)上讀取輸入電(diàn)壓、電流、當(dāng)前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸(shū)出電壓升到合適的(de)試驗(yàn)電壓(yā),滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變(biàn)壓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高壓電抗器
高(gāo)壓分壓器(qì)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(bì)C2上引出,作為高壓電測量和(hé)保護信號。
3.3決定係統配置參數的因素
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(lǜ)f。
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對(duì)於交聯聚乙烯(xī)電纜(lǎn)決定係統配置的主要是(shì):電纜的電壓等級、電纜的截麵積(jī)、試驗電纜的長度及電纜要(yào)求的諧振頻率範圍。
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對(duì)於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗(yàn)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、試品的等效電容量C、要求的諧(xié)振(zhèn)頻率和試品的空載損耗的大(dà)小(xiǎo)。
四、YD2000係類變頻串並聯諧振(zhèn)耐壓型(xíng)號說明
4.1係(xì)統型號說明
4.2變頻(pín)控製器型號說明
4.3勵(lì)磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗器型號(hào)說明
4.5分壓(yā)器型(xíng)號說明
五、YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓(yā)試驗接線及操作步驟
YD2000係類變頻串並聯諧振耐壓測量各種被試品的接線示意圖
5.1交聯聚乙烯(xī)電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬於固體絕(jué)緣電纜,是經過特殊(shū)的(de)物理、化(huà)學方法交聯而成,具有良好(hǎo)的電氣及物理性能,在世界(jiè)範圍內得(dé)到了廣泛(fàn)的(de)應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也(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纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步(bù)推廣。
交聯聚乙烯電纜它*大的特點就是容量大,若是采(cǎi)用工頻或(huò)接近工頻(pín)的交流電(diàn)壓試驗作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在(zài)的*大困難是(shì)長線路需要很大容(róng)量的試驗設備(bèi):例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜(lǎn)試(shì)驗需要50Hz試驗設備的(de)容量至(zhì)少(shǎo)為2.9MVA(試驗電壓(yā)178KV試(shì)驗電流(liú)30A),因此,采用傳統的試(shì)驗變壓器的試驗方法(fǎ)已經遠遠不能滿足現場係統試(shì)驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧(xié)振的原理,使電源容量(liàng)減少為試品容量的(de)1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現(xiàn)場試驗成為(wéi)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(yuán)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(fēng)閉組合電器(qì))的交流耐壓試驗(yàn)
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地(dì)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(yuán)的組合電器,一般由1-7個間隔(gé)組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補(bǔ)充)的標準,GIS試驗電壓(yā)的(de)頻率(lǜ)範圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國(guó)“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工(gōng)頻耐壓值作了規(guī)定,取不超過(guò)出廠試驗(yàn)電壓的90%。IEC517標(biāo)準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,並要(yào)求試驗頻率限製(zhì)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(tú)
5.3大型變壓器的交流耐壓試驗(外施(shī)工頻交流耐壓及(jí)感(gǎn)應(yīng)耐壓試驗)
變壓器應該進(jìn)行外施耐壓試驗。它是考驗產品主絕緣電氣(qì)強(qiáng)度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕(jué)緣材料是無缺陷和製造工藝是否符合要求的(de)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(pín)諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻率控製在45-65Hz之(zhī)內,由於回路諧(xié)振時Q值高,這(zhè)樣可大大減小試(shì)驗電(diàn)源的容量,並且頻率可調,也增大了設備的應用範圍,試驗接線如下圖所示(shì):
感應耐壓的倍數,對於電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不(bú)使鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝(zhuāng)置。一般(bān)規定頻率應(yīng)在(zài)100-400Hz範圍(wéi)內,但經驗(yàn)證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試驗
根據(jù)國家和地方電力部門的(de)規定發電機在製造、安裝、檢修和(hé)運行以及預防性試驗中都(dōu)應進行交(jiāo)流耐壓試(shì)驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用於絕緣內部的電壓分布及擊穿性能能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,頻率要求為工頻(pín)。
采(cǎi)用YHCX變頻串聯(lián)諧振試驗成套(tào)裝置再配上合適的補償(cháng)電(diàn)容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機(jī)的交流耐壓要求。
試驗(yàn)接線(xiàn)如(rú)下圖:
發電(diàn)機的(de)交流耐壓接線示意圖
5.5其它試品的交(jiāo)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,利用電抗器和補(bǔ)償電容器也可(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(shuō)明:交流耐壓試驗方案請參照相(xiàng)關標準或規程或本公司(sī)《YHCX變頻串(chuàn)聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。