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中試控股技術研究院魯工為您講解:10kv電纜直流耐壓試驗裝置
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
11kV/300mm2電纜1km交流耐壓試驗,電容量≤0.3755uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓28kV,試驗時間5min。
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:ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置,中試控股采用調節電源頻率的方式,使得電抗器與被試電容器實現諧振,從而在被試品上獲得高電壓大電流,因其所需電源功率小、設備重量輕體積小在國內外得到了廣泛應用,
是當前高電壓試驗的新方法和潮流。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。
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。
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要技術參數
裝置主要組成
1、變頻電源 ZSBP-4kW
2、激勵變壓器 ZSJL-3kVA
3、高壓電抗器 ZSDK-22kVA/22kV
4、電容分壓器 ZSFY-3000pF/50kV
交流耐壓試驗是電力設備絕緣強度有效和直接的方法,是電力預防性試驗的一項重要內容。
主要功能及特征
ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置,中試控股采用調節電源頻率的方式,使得電抗器與被試電容器實現諧振,從而在被試品上獲得高電壓大電流,因其所需電源功率小、設備重量輕體積小,在國內外得到了廣泛應用,是當前高電壓試驗的新方法和潮流。
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:全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式;方便用戶根據現場情況靈活選擇,提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數據,存入的數據編號是數字,方便識別和查找。
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、ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用DSP平臺技術,可根據用戶需要增減功能和升級,人機交換界面更為人性化。
7、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。
8、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中,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,中試控股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。
9、有效改善輸出電壓波形。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,有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
10、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,而用并聯諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時,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。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。
11、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。
如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置?
什么是串聯諧振?
但經過長期的研究,采用工頻耐壓的方式相對于直流耐壓穩定性,安全性要好,由于電氣設備的容量大,電壓高,往往像油浸式試驗變壓器一類的工頻耐壓設備無法滿足測試要求,在國內,為了達到這一目的,基本通過變頻串聯諧振來實現測量。
10kV開關等電氣設備的交流耐壓試驗,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓不超過42kV,試驗時間1min。
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
1.額定容量:44kVA
2.額定電壓:22kV;44kV
3.額定電流:2A;1A
4.測量精度:系統有效值1.5級
5.工作頻率:30-300Hz
6.裝置輸出波形:正弦波
7.品質因素:裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8.波形畸變率:輸出電壓波形畸變率≤1%
9.輸入電源:單相220或三相380V電壓,頻率為50Hz
10.工作時間:額定負載下允許連續60min;過壓1.1倍1分鐘
11.溫 升:額定負載下連續運行60min后溫升≤65K
12.保護功能:過壓、過流、零位啟動、系統失諧(閃絡)等保護功能
13.環境溫度:-20℃-55℃
14.相對濕度:≤90%RH
15.海拔高度:≤3000米
此外,由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高,因此通過試驗后,設備有較大的安全裕度,因此交流耐壓試驗是電力設備安全運行的一種重要手段。一般變頻串聯諧振試驗裝置來進行交流耐壓試驗。
試驗電壓的確定
交流耐壓試驗中,關鍵的問題就是正確選擇試驗電壓的數值,一方面要求能保證絕緣水平,另一方面要考慮因試驗電壓過高而引起的絕緣劣化。
為了選對規格,請提供以下技術參數
1、電力變壓器:電壓等級,大容量,試驗性質(中性點耐壓或全絕緣耐壓)單相對地電容量;
2、電力電纜:電壓等級,大長度,截面積;
3、發電機、電動機:電壓等級(出口電壓或稱工作電壓),試驗電壓(耐壓值)單相對地電容量范圍(如0.2-0.55uF等);
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線:電壓等級(或稱工作電壓);試驗電壓(耐壓值);
5、CVT效驗:電壓等級或稱工作電壓,試驗電壓(耐壓值)電容量范圍(如0.005-0.02uF)。
由于電力預防試驗大多是對于大容量和高電壓的電氣設備,建議采用工頻耐壓進行絕緣性能的檢測,也就是剔除了采用直流高壓發生器對于電氣設備絕緣性能檢測的使用要求,雖兩者都屬于破壞性試驗;
變頻串聯諧振,“變頻”在串聯諧振電路中,通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件,“串聯”是指在整個電路中的鏈接方式,串聯時,電壓相加,電流不變,“諧振”是指的諧振電路,組合起來就是我們常說的串聯諧振試驗裝置。
1、變頻串聯諧振試驗成套裝置安全性高(優勢)
特別是在GIS的交流耐壓試驗中,由于GIS是運輸到現場后再進行安裝的,受到現場環境的影響,里面可能會受潮,或存在異物導致內部絕緣性能下降,經常發生放電的現象。GIS是全封閉的結構,發生fang電的時候,難以確定fang電的位置,需要通過多次的加壓,才能找到放電點。如果采用其它的交流耐壓試驗裝置來進行試驗,經過多次的放電沖擊,試驗裝置很容易損壞,并且fang電時,試品對試驗裝置產生的反電勢,容易對操作人員產生傷害。采用變頻串聯諧振試驗成套裝置進行試驗,發生fang電時,諧振條件不滿足,電壓降到很低,不會對試品和操作人員產生損害。
2、變頻串聯諧振試驗成套裝置所需電源容量?。▋瀯荩?/span>
在目前變電站電氣設備的交流耐壓試驗中,所需電源大電流不應超過150A,本裝置非常適合在電力工程中使用。實踐證明,使用變頻串聯諧振試驗成套裝置來進行交流耐壓試驗是可行的、有效的。變頻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,所需電源容量大大減小。變頻串聯諧振電源中,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,一般為普通試驗裝置的1/3-1/5。
3、變頻串聯諧振試驗成套裝置改善輸出電壓的波形(優勢)
變頻串聯諧振試驗裝置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現象。因此,變頻諧振試驗方法在電力系統耐壓試驗中將會得到全面的應用。
4、變頻串聯諧振試驗成套裝置能防止大的短路電流燒傷故障點(優勢)
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,串聯變頻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、變頻串聯諧振試驗成套裝置不會出現任何恢復過電壓(優勢)
當試品發生擊穿時,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落電壓前斷開電源,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。
6、變頻串聯諧振試驗成套裝置適用范圍廣(應用)
變頻串聯諧振裝置適用于各種電氣設備的交流耐壓試驗。它不但適合于電力變壓器、電流互感器、斷路器等單體設備的交流耐壓試驗,特別適合于配電裝置、GIS、交流聚乙烯電纜等大容量電氣設備的交流耐壓試驗,電氣設備的容量越大,效果越好。廣泛用于電力、冶金、石化等行業,適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
7、變頻串聯諧振試驗成套裝置在電纜耐壓試驗中的優勢應用
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要針對10kV-110kV電壓等級的電纜及所有電氣主設備的現場交流耐壓試驗設計制造。通常電抗器采用多只分開設計,既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求,又能滿足10kV-35kV電壓等級這樣的低電壓的交流耐壓試驗要求,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試驗設備。
今天主要介紹變頻串聯諧振裝置的耐壓試驗原理,首先介紹下組成:
變頻串聯諧振試驗成套裝置主要由變頻控制器,勵磁變壓器,高壓電抗器,高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類,20KW及以上為控制臺式,20KW以下為便攜箱式;它由控制器和濾波器組成。
變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉變為幅值和頻率可調的正弦波。并為整套設備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件,當電源頻率等于1/(2π√LCX)時,它與被試品CX發生串聯諧振。
變頻串聯諧振裝置大電容量的電氣設備(如大型發電機組、電力變壓器、電力電容器、GIS、電力電纜等)在一定頻率范圍內的絕緣耐受與工頻耐壓具有一定的等效性,這樣就為利用變頻試驗裝置的電感與被試品的電容串聯產生諧振電壓來進行交流耐壓試驗提供了可能,且由于試驗裝置的勵磁電壓低、重量輕,非常方便于在施工現場使用?,F就變頻串聯諧振試驗裝置的特點、原理和在實際應用中的幾點體會進行闡述。
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