一(yī)、YD2000係類變頻式串並聯諧(xié)振應用範(fàn)圍
YD2000係類變頻式串並(bìng)聯諧振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(de)輸出頻(pín)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(xié)振,諧振電壓(yā)即為試(shì)品上所加電壓。變頻諧振試驗裝(zhuāng)置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行(háng)業,適用於大(dà)容量、高電壓的電容性試品的交(jiāo)接和預防性試驗。
適用於10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜(lǎn)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(xíng)發電機組(zǔ)、電力變壓器工頻耐壓
適用於電力變壓器的感應耐壓試驗
二、YD2000係類變頻式串並聯諧振主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度範(fàn)圍:-10~45℃
(2)工作(zuò)濕度範圍:≤90%
(3)海拔:≤1000m
(4)供電電(diàn)源電壓:380V±10%、三相或(huò)220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容(róng)量(liàng):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頻率(lǜ)範圍)
(9)頻(pín)率調(diào)節分辨率: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、試品閃絡等全自(zì)動保護
2.2主要(yào)特點
2.2.1體積小、重量輕,適合於現場使(shǐ)用
變頻控製器集調壓、調頻、控製及保護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由於係統Q值較高(30-120),有效地解決了由於電源容量的不足對現場試驗的製約。當電壓等級較高(gāo)時,電抗器采用多(duō)級或疊積式結構,便於運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝可靠性高
采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路(lù)使輸出波形失真度小(xiǎo),頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流(liú)、過電壓(保護值可根據需要(yào)人為整定)以及(jí)放電保護功能,可保(bǎo)護設備及人身的**;當試品放(fàng)電(diàn)或擊穿時,由於諧振條件被破壞,短路電流(liú)小,隻有(yǒu)試品試驗(yàn)電流(liú)的1/Q,避(bì)免了(le)因(yīn)擊穿對試品造成的損壞(huài)。
2.2.3試驗的等效性好
采(cǎi)用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效(xiào)性和一致性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性。
三、YD2000係類變(biàn)頻式串並聯(lián)諧振工作原(yuán)理及係統配(pèi)置
3.1工作(zuò)原理
3.2係(xì)統配置
3.2.1變頻控製器
變頻控(kòng)製器從結構上分為兩(liǎng)大類:20kW及以上為控製台式,20kW以下為便攜箱式;它是由(yóu)控製(zhì)器和濾波器組成。在係統中變(biàn)頻控製器的(de)主要作用是把幅值(zhí)和頻率固定的工(gōng)頻380V或220V的正弦交流電轉變成為(wéi)幅值和(hé)頻(pín)率可調的正弦波,並為整套設備提供(gòng)電源。
變頻控製器具有IGBT保護、過流保護(hù)、過壓保護、放電保護、進(jìn)線保護等可靠的保護功能,保(bǎo)證(zhèng)試驗人員和試品的**。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過(guò)熱時,CPU將停止工作,直(zhí)到係統(tǒng)恢(huī)複正(zhèng)常。
過壓保護(hù):是指(zhǐ)當試驗電壓超過人為整定的保護(hù)電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控製器(qì)自動跳閘,CPU停(tíng)止工(gōng)作,並提示係統(tǒng)發生過壓保護。
過(guò)流(liú)保(bǎo)護:是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工(gōng)作(zuò)電流或IGBT溫度(dù)過高時,CPU會發生過流保護信號(hào),裝置停止工作,並通過液晶(jīng)屏提示係統發生過流保護。
放(fàng)電保(bǎo)護:當試器擊(jī)穿、短路或試(shì)品放電時,CPU停(tíng)止工作,並切斷主回路。
進(jìn)線保(bǎo)護、低通濾波器:不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小(xiǎo),而且使暫態(瞬(shùn)時)電流(liú)的破壞減小,從而保證設備和人身的**。
測量部分:試驗(yàn)人員可直接從變頻控製器控製麵板上讀取輸入電(diàn)壓、電(diàn)流、當前工作頻率、變頻控製器輸出電壓、電(diàn)流及試品上所加諧(xié)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出電壓升到合適的試驗電壓,滿足(zú)電抗器、負載在一不定期品質因數下試(shì)驗電壓的(de)要(yào)求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控製器相同)。為了滿足不同(tóng)電壓等(děng)級(jí)、不同容量試品的(de)試驗要求,勵磁變壓器高(gāo)壓繞組一般有多個抽(chōu)頭。
3.2.3高壓電抗器
高(gāo)壓(yā)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(liàng)信號從低壓臂C2上引出(chū),作為高(gāo)壓電測量和保護信號。
3.3決定係統配(pèi)置參(cān)數(shù)的因(yīn)素(sù)
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(jiāo)聯聚乙烯電纜決定係統配置的主(zhǔ)要(yào)是(shì):電纜的(de)電壓等級、電纜的(de)截麵(miàn)積、試(shì)驗電纜(lǎn)的長(zhǎng)度及電纜要求的諧(xié)振頻率範圍。
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對於GIS決定係統配置的因素為:GIS的電壓(yā)等級、GIS的間隔數和每個間隔的(de)電容量C,GIS允(yǔn)許的試驗頻(pín)率範圍。
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對於變壓器、發電機(jī)等設(shè)備,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)率和試品的空載損耗的大小。
四、YD2000係(xì)類變(biàn)頻(pín)式串(chuàn)並聯諧振型號說明
4.1係統型號說明
4.2變頻控製器型(xíng)號說明
4.3勵磁變壓器型號說明
4.4試驗電抗(kàng)器型號說明
4.5分壓器型號說明
五、YD2000係類變頻式串並(bìng)聯諧振試(shì)驗(yàn)接線及操作步(bù)驟
YD2000係類變頻式串(chuàn)並聯諧振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》屬於固體絕緣電纜,是經(jīng)過特殊(shū)的物理、化學方法交聯而成(chéng),具有良好的(de)電氣及物理性能(néng),在世界範圍內得(dé)到了廣泛的應用(yòng)。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展,並逐步取代了常規中低壓油紙絕緣(yuán)電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜(lǎn)它*大(dà)的特點就是容量大(dà),若是采(cǎi)用(yòng)工(gōng)頻或接近工頻的交流電壓試(shì)驗作為擠包絕緣電纜(lǎn)線路竣工試驗存在的*大困難是(shì)長線路需要很大(dà)容量的試(shì)驗設備(bèi):例如630平方毫米220KVXLPF電(diàn)纜線路(lù),電(diàn)容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為(wéi)2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變(biàn)壓器的試(shì)驗方法(fǎ)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(zhuāng)置利用變頻諧振的原理,使(shǐ)電(diàn)源容量減少為試品容量的(de)1/Q,設備(bèi)的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可(kě)能;同時(shí)利用(yòng)試驗頻率允許在一定範圍內(30-300Hz)可調和試(shì)驗電抗(kàng)器固定可調(單一(yī)電抗器電感是不可調(diào)的,但通過串並聯(lián),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(de)接線圖如下:
橡膠電纜的(de)變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.2 GIS(氣體絕(jué)緣金屬封閉組(zǔ)合(hé)電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關(guān)、接地開關、電壓互(hù)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(zǔ)成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標(biāo)準,GIS試驗電壓(yā)的頻率範圍應在10-300Hz,與國(guó)標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體絕緣變電站若幹技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻(pín)耐壓值作了(le)規定,取不超過出廠試驗電壓(yā)的90%。IEC517標準建議的試驗電壓(yā)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(de)交流耐壓試驗接(jiē)線圖如下:
GIS交流耐壓試(shì)驗接(jiē)線圖
5.3大型變壓(yā)器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐(nài)壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行(háng)外施耐壓試驗(yàn)。它是考(kǎo)驗產品(pǐn)主絕緣(yuán)電氣強度的*基本的絕緣試驗,是發現主絕緣是否合理,絕緣材料是無(wú)缺陷和製造工藝是否符合要求的重要手段之一,對(duì)試(shì)驗(yàn)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(zài)45-65Hz之內,由於回路諧振時Q值高,這樣可大大減(jiǎn)小試驗電源的容量(liàng),並且頻率可調,也增大了設備的應用範圍(wéi),試驗(yàn)接(jiē)線如下圖所示:
感應耐(nài)壓的倍數,對於電力變壓(yā)器一般采用額定電壓(yā)的兩倍,為了不使(shǐ)鐵心中磁通飽和,應使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規定(dìng)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(bān)為150-200Hz為宜。
5.4大型發電機組的交流耐壓試(shì)驗
根據國家和(hé)地方電力部門的規定發電機在製造、安裝、檢修和運行以及預防性試(shì)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(lǜ)一致,作用於絕緣內(nèi)部的電壓分布及擊穿性能能夠(gòu)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(wéi)工頻。
采用YHCX變(biàn)頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電容器在頻率和容(róng)量上都可(kě)以很地滿足發電機的交(jiāo)流耐壓要求。
試驗接線如下圖:
發電機的交流耐壓(yā)接線示意圖
5.5其它(tā)試品的交流耐壓試驗
互感(gǎn)器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當於一電容,利用電抗器和補償電容器(qì)也可以使係統在50Hz附近發生諧振(zhèn),達到工頻絕緣試驗的目的。
說明:交(jiāo)流(liú)耐壓試驗方案請參照相關標準(zhǔn)或規程(chéng)或本公司《YHCX變頻串(chuàn)聯諧振成套試驗裝置資料匯編》。
六、YD2000係類變(biàn)頻(pín)式串並聯諧振試驗操作步驟及注意事項
6.1試驗操作步驟
1.根據各種試品接線方法,保證各點(diǎn)的接(jiē)觸良好,保(bǎo)證(zhèng)一點接地,且接地點距分壓器*近。
2.確保連(lián)接無誤後接通電源。
3.打開主機電源(yuán)開(kāi)關會顯示主菜單
4.將光標移至:試驗(yàn)參數設置;按確認鍵。進行各項參數的修改(gǎi),用上下左右
和確認鍵執行。
然後返回主菜單。
5. 將光標移至:係統參(cān)數設置:按確認鍵。進行時間參數的修改,用上下(xià)左右和確認鍵執(zhí)行。
6. 將光標(biāo)移至:進入試驗:按確認鍵。
7. 此時(shí)接上IGBT的輸入電壓選擇(zé)試驗方法,進行試品(pǐn)的試驗,用確認鍵執行。
8. 選(xuǎn)擇手動試驗時,首先進行的是找到試品諧振點(diǎn),用上下鍵進行,使試驗電(diàn)壓在(zài)*高點;在完成了此項(xiàng)操作後請按麵板調壓鍵用左右鍵移位,上鍵增加激勵功率當接近試驗電壓後用右移(yí)鍵將(jiāng)光標移至小數點後慢慢增加(jiā)功率防止試品擊穿,到額定電壓後(hòu)主機開始自動計時至設定時間退出試驗。選擇自動試驗時隻(zhī)要按了確認鍵就不要這些操作了。
9.進入(rù)試驗前(qián)注(zhù)意試品的**距離(lí),確保(bǎo)人生(shēng)**。
10.主菜單的測(cè)試(shì)操作項請你不要任意改動,防(fáng)止(zhǐ)丟失。
6.2注意事項
1. 在給整(zhěng)機加電以前,一定(dìng)要仔細檢查各輸入輸出接線是否(fǒu)正確和牢固.接地是否可靠,接地線采(cǎi)用一點接(jiē)地,從麵板上引出(接地(dì)線*好用裸銅線)。
2.試驗時,電抗器不可置於鐵板等(děng)導電材料上(shàng)。
3.試驗升壓之(zhī)前需(xū)要整(zhěng)定過電(diàn)壓(yā)保護值(zhí),以防止試驗過程中意外分閘。
4.當變頻控製器(qì)提示過電壓保護、過流保護或放電保護時,請退出試(shì)驗,重新整定電壓電流保護值,再進入試驗。