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中試控股技術研究院魯工為您講解:調頻串聯諧振成套裝置(220kV)
ZSBP-540kVA/270kV變頻諧振試驗裝置
試驗數據保存,可即時打印試驗數據,也可將數據保存以備下次打印。
參考標準:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018
變頻諧振試驗裝置:變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振,在被試品上獲得高電壓大電流,是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流,在國內外已經得到廣泛的應用。
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分:變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。元器件(純進口):功率器件:德國英飛凌,模塊:日本富士IGBT,芯片:英特爾等
技術參數及功能描述
設備遵循標準
為了防止電擊,接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前,應確保本產品已正確接地。
數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片,頻率分辨率16位,在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz;采用了正交非同步固定式載波調制方式,確保在整個頻率區間內輸出波形良好;功率部分采用了先進的IPM模塊,在小重量下確保儀器穩定和安全。
1、技術參數
? 輸入電源:
電壓: 380/220V±10%
頻率: 45/65Hz
? 輸出電壓:0-500V;
? 輸出波形:正弦波
? 頻率調節范圍:30-300Hz
? 頻率分辨率:0.01Hz
? 頻率穩定度:0.1%
? 頻率步進值:5Hz,1Hz,0.1Hz,0.01Hz
? 電壓分辨率:0.1kV
? 電壓測量精度:1.5%
? 電壓步進值: 1%,0.5%,0.1%,0.01%
? 運行連續工作時間:60分鐘
供貨清單一覽表
序號 設備名稱 型號規格 單位 數量
1 變頻電源 25kW 臺 1
2 勵磁變壓器 12.5kVA 臺 2
3 高壓電抗器 90kVA/45kV 臺 6
4 電容分壓器 270/0.001 臺 1
5 電容器 60KV 臺 1
6 附件箱 含測試線一套 套 1
激勵變壓器接線用法:
用于10kV電纜的耐壓裝置,激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接,一般接電壓低一些的電壓端,比如接線找1-2kV的接線端子;
用于35kV電纜的耐壓裝置,35kV電纜的耐壓,激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接,一般接電壓較高一點的電壓端,比如接線找3-4kV的接線端子;
用于110kV電纜的耐壓裝置,110kV電纜的耐壓,激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接,比如接線找4-6kV的接線端子;
激勵變什么情況下用串聯和并聯,高電壓小電流試驗一般采用串聯,比如變壓器,開關,GIS等試驗,激勵變就要采用高電壓的電壓端子接線,這時激勵變外部端子就要串聯使用;低電壓大電流試驗一般采用并聯,比如電纜,發電機等試驗,激勵變就要采用低電壓的電壓端子接線,這時激勵變外部端子一般就要并聯使用。
、注意事項
? 激勵變使用時,高壓尾X必須接地(實物已連接),成套設備的接地均需通過分壓器接地端接地,再與試品的地網相連,保證一點接地。
? 激勵變壓器使用時可以串并聯使用,聯結方法見激勵變壓器面板提示。
? 使用時各根高壓導線應拉直騰空(特別是高壓硅膠線),以避免對地起暈。
? 請嚴格按照說明書規定的連線方式連接使用,否則將會對該設備造成損壞。
若線路接通后無法找到諧振點而不能升壓,則很可能是回路沒有接通,則應檢查線路是否接通
手動/自動試驗
1、手動試驗
檢查試驗線路,確保線路無誤后,合上電源開關。儀器顯示如下圖:
(1)按【手動試驗】鍵進入試驗參數設置.(見下圖)包括以下參數:
試驗電壓設置
【參數設置】在設置參數過程中,每次設完當前參數按下小鍵盤上OK才能進入下一項設置(不是界面上確定鍵)
【試驗電壓】試驗過程中要升到的目標電壓值。
【耐壓時間】試驗過程中的耐壓時間,時間到自動停機(最大99分鐘)。
【分壓變比】高壓分壓器的分壓比(分壓變比是根據當前分壓器的實際變比值填入,注意不能填錯,否則高壓測量數據出錯。)
【過壓保護】試驗過程中的最高電壓,默認為目標電壓1.1倍,用戶可自己設置,但不能超過1.1倍。試驗電壓超過此設定值則保護停機
【過流保護】試驗過程中的最大電流設定值,超過則保護停機
2、手動試驗中手動調頻手動升壓;(1) 此時調節頻率加和減尋找諧振點(尋找掃頻過程中某一點的最高電壓值,并且“測頻”的頻率值應與試驗頻率接近)諧振點找到后調節電壓加和減開始升壓。
(2)升到目標值后設備自動開始計時,此時設備會提示正在耐壓,耐壓時間由黑色變成紅色倒計時。(見下圖中耐壓時間數字部分)
重點推薦使用---2.2 手動試驗中自動調頻手動升壓(簡稱半自動試驗)
1.按下掃頻鍵后40秒鐘自動找到諧振點
2.找到諧振頻率點之后提示:
3.此時有兩種選擇;按下手動升壓后,就需要人來控制升壓,點擊調壓+,- 鍵就可以達到你所需要的目標值;按下自動升壓機器就會完成你所需要的目標值。
當升壓到所需要的目標值后如下圖:
4.升到目標值后設備自動開始計時,此時設備會提示正在耐壓,耐壓時間由黑色變成紅色倒計時。(見下圖中耐壓時間數字部分)計時結束后控制箱會自動降壓停機。
《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB50150-2006
《水輪發電機組安裝技術規范》 GB/T8564――2003
《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6—2004
《電抗器》 GB10229.88
《電力設備預防性試驗規程》 DL/T596-1996
《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)
注意所有終端的額定值:為了防止火災或電擊危險,請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前,請閱讀本產品使用說明書,以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時,請勿操作:如懷疑本產品有損壞,請本公司維修人員進行檢查,切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥
1、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源,這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且,不會出現任何恢復過電壓。
2、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態,當試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以,串聯諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
4、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中,不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q,使得系統重量和體積大大減少,一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
5、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的,在整個系統中,電源只需要提供系統中有功消耗的部分,因此,試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
變頻串聯諧振工頻耐壓試驗裝置因為其實用性和測試較為精準,因此在電力系統中有著非常廣泛的應用,深受廣大電電力工作者的喜愛。
電力工作者在實際的工作中,經常需要使用到變頻串聯諧振裝置,但是設備經過長時間的試驗,因為人員操作或者設備自身損耗的原因,有時也會發生一些故障,本文就簡單介紹變頻串聯諧振裝置常見故障的原因及排除的方法
一、不能升壓到試驗電壓
現象:
1、調諧曲線是一條直線,有較低的尖峰;
2、試驗時一次電壓較高,高壓卻較低,甚至在沒有升到試驗電壓時,一次電壓已經到達額定電壓,回路自動降壓;
原因:
1、電抗器與試品電容量不匹配,沒有準確找到諧振點;
2、試品損耗較高,系統Q值太低;
3、勵磁變壓器高壓輸出電壓較低;
4、高壓連接線過長或沒有采用高壓放暈線
排除方法:
1、將補償電容器并接入試驗回路,加大回路電容量;
2、盡可能將多只電抗器串聯,提高回路電感量;
3、提高勵磁變壓器的輸出電壓;
4、干燥處理被試品,提高被試品的絕緣強度,減少回路的有功損耗;
5、一般在設備較高電壓輸出時,采用高壓放暈線,或將普通高壓輸出線改為較短的連線,一般不超過5米。
二、自動調諧不能完成,找不到諧振點
現象:
調諧曲線完全是一條直線,調諧完成后儀器提示沒有諧振點
原因:
回路接地不好,試驗回路接線錯誤,裝置某一儀器開路
排除方法:
1、檢查接地裝置可靠,接地連接線是否有斷開點;
2、檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷;(低壓繞組阻值;高壓繞組阻值每個輸出端對高壓尾)
3、檢查每一只電抗器的通斷;(每個繞組阻值)
4、檢查分壓器的信號線的通斷;(高、低壓電容量)
5、檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷;(1孔對芯,2孔對外殼分別導通;1孔對2孔斷開)
6、裝置自身升壓時沒有諧振點,還需要檢查補償電容器的通斷;
三、風扇不能啟動:
1、急停、故障保護、失諧保護后,沒有按“故障復位”;
2、內部溫度過高,功率元件熱保護;
排除方法:關斷儀器電源,將儀器靜置30分鐘左右,重新開啟電源,按儀器面板上的“復位”鍵,再啟動儀器。變頻串聯諧振裝置主要針對220kV高壓套管、隔離開關的交流耐壓試驗, 220kV主變的交流耐壓試驗設計制造。具有較寬的適用范圍,是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設備,在電力試驗領域有著非常廣泛的應用,本文就以變頻串聯諧振耐壓試驗裝置為例,來簡單介紹變頻串聯諧振裝置的主要硬件組成部分。
一、變頻電源一臺:
額定功率:55kW;
輸入電壓:三相 380V或單相220V±5% 50Hz
輸出電壓:0~400V可調
輸出電壓頻率:30~300Hz
0.1Hz步進可調
頻率不穩定度≤0.02%
輸出電流:0~137.5A
二、高壓電抗器一套(共12臺)
額定工作電壓:105kV
額定工作電流:2.5A
額定電感量: 50H
連續工作時間:60min
溫 升:小于65k
工作頻率:30~300Hz
三、激勵變壓器(一臺)
額定容量:55kVA
輸入電壓:400V
輸出電壓:15/30kV
輸出電流:3.7/1.83A
四、電容分壓器(一套)
自身電容量:500pF
額定電壓:500kV
工作頻率:30~300Hz
不確定度:1.5%
額定電壓: 500kV/500pF
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