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中試控股技術研究院魯工為您講解:串聯諧振試驗器(電力院)
ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
全自動模式、半自動模式、手動模式
實時顯示試驗狀態,用戶可根據試驗狀態進行相應操作。
參考標準:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置: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
參數
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。
全套系統的配置用法說明:
結構: 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求;高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變;內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
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。
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。
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、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率:45/65Hz
3、輸出電壓:0-250V
4、輸出波形:正弦波
5、頻率調節范圍:30-300Hz
6、頻率分辨率:0.01Hz
7、頻率穩定度:0.1%
8、頻率步進值:5Hz,1Hz,0.1Hz,0.01Hz
9、電壓分辨率:0.1kV
10、電壓測量精度:1.5%
11、電壓步進值: 1%,0.5%,0.1%,0.01%
12、運行連續工作時間:60分鐘
變頻電源單獨可靠接地。
激勵變壓器一般有好幾個高壓端輸出:
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2kV;
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3-4kV;
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,一般接電壓高端比如5-6kV;(110kV變壓器)
用于110kV互感器,組合電器,開關等的耐壓裝置,激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接,一般接電壓高端比如10--15kV;
電抗器和分壓器:本裝置含有自檢功能即不帶任何被試品情況下可以自諧升壓;電抗器必須保證2節以上疊在一起串聯起來和分壓器組成諧振回路產生高壓。被試品的連線一般接在比較重的電抗器頂端,這樣不至于被張力拉倒。電抗器使用時,電抗器底部不要放在金屬板上面,因為電抗器是個開口磁路,試驗時和鐵板會產生渦流長時間會燒壞電抗器。
產品概述
1、目前在國際和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原來的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因,仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究機構觀點認為XLPE 結構具有承儲積累單極性殘余電荷的能力,當在直流試驗后,如不能有效的釋放直流殘余電荷,投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為,交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中,由于空間電荷效應,絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿,也會引起絕緣的嚴重損傷。其次,由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓,并有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝的缺陷。因此,使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時,各種大型變壓器的交流耐壓試驗,火力及水力發電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大,,通常情況下采用諧振的方法進行試驗,但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45—65HZ的頻率范圍,但是很多試驗單位要求30-300HZ試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。另外還有一種低頻設備,0.1HZ的超低頻設備耐壓儀,他有一個弊端就是電壓很難做到很高,在行業里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯諧振裝置的應用很快就得到市場的認可,他是真實模擬運行狀態施加電壓,能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。
我公司系列串聯諧振裝置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交聯橡塑電力電纜,66kV、110kV、220kV的組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗,水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節(30-300HZ)串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大,采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、大電流的工作電源現場不易取得,因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量顯著降低,重量減輕,便于使用和運輸。初期都采用調感式串聯諧振設備(50HZ),但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振,可以得到更高的品質因數(Q值),并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。
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、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。
2、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。
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、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。
5、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。
調頻諧振裝置主要功能及其技術特點:
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧(閃絡)等保護功能,過壓過流保護值可以根據用戶需要整定,試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃絡電壓值,以供試驗分析。
2、整個裝置單件重量很輕,便于現場使用。
3、裝置具有三種工作模式,方便用戶根據現場情況靈活選擇,提高試驗速度。工作模式為:全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式.
4、能存儲和異地打印數據,存入的數據編號是數字,方便的幫助用戶識別和查找。
5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定,掃頻方向可以向上、向下選擇,同時液晶大屏幕顯示掃描曲線,方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6、采用了DSP平臺技術,可以方便的根據用戶需要增減功能和升級,也使得人機交換界面更為人性化
1、試驗人員在開箱時,依據裝箱清單對設備進行清查,如發現設備與裝箱清單不符,請立即與本公司聯系.
2、中試控股技術博士為您解答:本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用,使用前應仔細閱讀使用說明書,并經反復操作訓練。
3、試驗人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守貴單位有關高壓試驗的安全作業規程
4、為了保證試驗的安全正確,除必須熟悉本產品說明書外,還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
5、各連接線不能接錯,接線一定按照“注意事項”上的電路圖連接,否則可導致試驗裝置損壞.
6、本裝置使用時,輸出的是高電壓或超高電壓,必須可靠接地,注意操作安全。
7、在做被試品試驗之前,對設備進行空升試驗,試驗電壓為設備額定電壓80%.
8、中試控股技術博士為您解答:無論是做被試品試驗,還是做空升試驗,下面一節電抗器一定要用絕緣支架與地面隔開.
9、在做試驗時,變頻電源與電抗器之間的距離盡可能為大(以免出現安全事故).
10、本套裝置變頻電源部分為觸摸屏形式,在點動時,要輕而慢(在進入下一個菜單時,之間間隔0.5秒),如用力過重或速度過快,有可能進入不了下一個菜單或機器不能啟動.按一下復位鍵,再返回主菜單,間隔5秒鐘再啟動,或直接關閉電源再啟動.
11、在對設備進行參數設置時,“裝置電壓”這一欄不能改變,“裝置電壓”是出廠試驗時與分壓器配套設置的.如改變“裝置電壓”,分壓器采樣信號就有所改變,測出來的就不是真正的試驗電壓,有可能偏大或偏小.對被試品的耐壓試驗就有影響.所以試驗人員在開機時就要把“裝置電壓”記錄好,以免裝置電壓在誤動以后,好查閱.
12、在做電容量比較大或損耗較高的被試品試驗時,如“發電機,容量大的電機,1.5km以上的電纜”.系統Q值較低,設置“輸出電壓”為30V~50V之間,一般情況下,“輸出電壓”設置為10V~20V之間.在做10kV以下,長度500m以內電纜試驗時,應選擇較低的勵磁電壓,“輸出電壓”為設置10V.否則,在找諧振點時,試驗電壓會超過被試品的額定耐壓值,這時系統Q值較高,容易造成被試品擊穿.
1問題的提出
1.1問題及現狀近年來隨著城網改造工程的實施,高壓交聯電纜開始大量使用。
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