一.LYYD2000變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)電源主要功能及技術(shù)特點(diǎn)
*由公司自主研發(fā),采用了基于DSP平臺技術(shù)的SPWM控制,集調(diào)壓、調(diào)頻、控制及保護(hù)于一身,輸出波形失真小,頻率穩(wěn)定,具有良好的過流、過壓、過熱、放電保護(hù)等功能,可廣泛適用于發(fā)電機(jī)、電力變壓器、GIS、交聯(lián)高壓電纜、高壓開關(guān)、互感器等電力設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)。
1.具有過壓、過流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧(閃絡(luò))等保護(hù)功能,過壓過流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行整定。
2.整個(gè)裝置單件重量很輕,便于現(xiàn)場使用。
3.具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作模式,方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇,提高試驗(yàn)速度。手動(dòng)模式可使用電位器進(jìn)行升壓,使用尤其方便。
4.能存儲(chǔ)和異地打印數(shù)據(jù)。
5.采用工業(yè)觸摸屏進(jìn)行控制,人機(jī)界面好,操作方便,觸摸屏可顯示掃頻曲線,方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
二.LYYD2000變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)電源系統(tǒng)整體技術(shù)指標(biāo)
1.工作溫度:-10℃~45℃;
2.工作濕度:≤85%;
3.海拔:≤1000m;
4.供電電源電壓:三相AC380V±10%(或單相AC220V±10%),50Hz;
注:當(dāng)實(shí)際輸出電流大于15A時(shí),建議使用三相AC380V電源供電
5.電源zui大功率:10kW(三相AC380V電源供電時(shí));
6.zui大試驗(yàn)容量:300kVA;
7.工作頻率范圍:20~300Hz;
8.調(diào)頻步進(jìn)頻率:0.1Hz;
9.調(diào)頻不穩(wěn)定度:<0.05%;
10.諧振電壓波形:正弦波,畸變率<1%;
11.系統(tǒng)測量精度:1.0級;
三、LYYD2000變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)電源主要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1.《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50150-2006
2.《高壓諧振試驗(yàn)裝置》 DL/T 849.6-2004
3.《高壓試驗(yàn)裝置通用技術(shù)條件 第2部分:工頻高壓試驗(yàn)裝置》 DL/T848.1-2
4.《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》 DL/T T596.6-1996
5.《電抗器》 GB10229.88
6.《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)
四、LYYD2000變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)電源應(yīng)用范圍
配置主要針對6~35kV交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)以及實(shí)際試驗(yàn)電壓低于300kV的其它電力高壓設(shè)備如發(fā)電機(jī)、變壓器、GIS、開關(guān)、母線、套管、互感器等的交流耐壓試驗(yàn)。
五、設(shè)備組成
主要由變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器、電容分壓器和補(bǔ)償電容器組成。各部件分別介紹如下:
5.1變頻控制電源
輸入電壓:三相AC380V或單相AC220V±10% 50Hz
zui大功率:10kW
輸出電壓頻率:20~300Hz連續(xù)可調(diào)
頻率步進(jìn):0.1Hz步進(jìn)可調(diào)
輸出波形:正弦波
頻率不穩(wěn)定度:≤0.05%
額定工作電流:25A
5.2勵(lì)磁變壓器
勵(lì)磁變壓器為單相干式自冷,它的主要作用是將變頻電源輸出的正弦波電壓升壓到合適的試驗(yàn)電壓值,一般勵(lì)磁變壓器有多個(gè)繞組,配合電抗器使用,可滿足不同電壓等級、不同容量的試驗(yàn)要求,勵(lì)磁變壓器的容量與變頻電源相同。
5.3電抗器
電抗器采用干式結(jié)構(gòu),可單獨(dú)或任意串聯(lián)、并聯(lián)使用,環(huán)氧樹脂絕緣筒外殼。
電抗器并聯(lián),增加電流容量,電感減??;電抗器串聯(lián),增加電壓耐壓等級,電感增加。實(shí)際應(yīng)用時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行串、并聯(lián),以滿足試驗(yàn)電壓、電流的需要。
5.4電容分壓器
環(huán)氧筒外殼,用來測量被試品(電力電纜或其它)的試驗(yàn)電壓。
電容分壓器是高電壓測試設(shè)備,內(nèi)部一般由兩個(gè)電容C1、C2串聯(lián)而成, 如圖它將高電壓降為幾十伏的低電壓輸出,供測量和保護(hù)使用,如不考慮寄生電感的影響,分壓比 N與頻率無關(guān),由C1、C2的電容量決定。
5.5補(bǔ)償電容器
補(bǔ)償電容是在小容量試品(如短電纜、變壓器、GIS等)試驗(yàn)時(shí),把它和試品并聯(lián),將諧振頻率控制在一定的范圍內(nèi)(如45~65Hz),使用時(shí),應(yīng)注意電容的耐壓,可選配。
5.6附件
變頻電源主控器配備有引線和插頭與其他設(shè)備進(jìn)行連接,包括與電源的動(dòng)力引線,與勵(lì)磁變壓器的低壓引線,與分壓器的測量引線,接地引線等。
5.7單套設(shè)備詳細(xì)供貨清單一覽表:
序號 | 部件名稱 | 型號規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻控制電源 |
| 臺 | 1 |
2 | 勵(lì)磁變壓器 |
| 臺 | 1 |
3 | 電抗器 |
| 臺 | 若干 |
4 | 電容分壓器 |
| 臺 | 1 |
5 | 補(bǔ)償電容器 |
| 臺 | 選配 |
6 | 裝置附件(電源線、各部分連接線) | 套 | 1 |
六、串聯(lián)諧振原理
如圖右圖所示,電感L與電容C串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)諧振回路,R為整個(gè)回路的等效電阻。當(dāng)在回路中施加一個(gè)交流電壓時(shí):
回路的感抗:
諧振原理圖
回路的容抗: 回路總阻抗:
當(dāng)改變回路參數(shù)或電源頻率,使感抗和容抗相等時(shí),施加于電感上的電壓UL和電容上的電壓UC大小相等,方向相反,相互抵消,整個(gè)回路呈阻性,阻抗為zui小值Z = R,回路電流為zui大值,電容上的電壓為zui大值,此時(shí)稱為串聯(lián)諧振狀態(tài)。
當(dāng)回路處于諧振狀態(tài)時(shí),
回路電流: (2-1)
電源功率: (2-2)
諧振頻率: (2-3)
回路品質(zhì)因素: (2-4)
電容上的電壓: (2-5)
電感上的電壓: (2-6)
電容上的功率: (2-7)
根據(jù)上述分析,可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
1.串聯(lián)回路的諧振條件為;
對于不同的試品電容C,調(diào)節(jié)頻率f或電感L均可以使回路諧振,前者稱為變頻諧振系統(tǒng),后者稱為調(diào)感式諧振系統(tǒng)。
2.由式(2-5)可知,諧振時(shí)試品電容上的電壓UC等于電源輸入電壓U的Q倍。在工程應(yīng)用中,品質(zhì)因素主要由電抗器決定,約等于電抗器的感抗與直流電阻之比,一般為20~120之間,因此可以用低壓電源通過諧振在試品上獲得高電壓。
3.由式(2-7)可知,諧振時(shí)試品電容上所產(chǎn)生的容量是電源提供容量的Q倍。因此可以用低容量的電源通過諧振,在試品上產(chǎn)生大的試驗(yàn)容量。其中Q為回路的品質(zhì)因素。
七、現(xiàn)場試驗(yàn)的頻率與容量計(jì)算
在現(xiàn)場試驗(yàn)之前,應(yīng)根據(jù)不同的試驗(yàn)對象、規(guī)程要求和計(jì)算結(jié)果,預(yù)先確定本次試驗(yàn)的方案與需要攜帶的變頻控制電源、電抗器、分壓器等試驗(yàn)設(shè)備的規(guī)格與數(shù)量。下面將以6~35kV電纜變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)為例,對現(xiàn)場試驗(yàn)的頻率與容量如何確定與計(jì)算示例如下:
7.1串諧諧振耐壓試驗(yàn)要考慮的因素
1.諧振頻率控制范圍
2.試驗(yàn)電纜長度(主要確定試品的電容量)
3.試驗(yàn)電壓
4.單節(jié)電抗器的絕緣耐壓、電感量、zui大工作電流
5.變頻控制電源與勵(lì)磁變壓器功率
6.補(bǔ)償電容的電壓等級與容量
其中,諧振頻率控制范圍、試品的電容量與試驗(yàn)電壓在試驗(yàn)之前需要明確。需要通過計(jì)算明確的有:電抗器的規(guī)格與數(shù)量、變頻電源與勵(lì)磁變壓器容量。
7.2電抗器串聯(lián)節(jié)數(shù)
電抗器是否需要串聯(lián),首先應(yīng)考慮試驗(yàn)電壓,通常單節(jié)電抗器的額定電壓在18~26KV,電感量一般在20~100H左右。對10kV電纜一般用單節(jié)或單節(jié)并聯(lián)即可滿足要求。而對35kV電纜則需要考慮采用2節(jié)或3節(jié)電抗器串聯(lián),或者2節(jié)或3節(jié)電抗器串聯(lián)后再并聯(lián)。
7.3諧振頻率
對于長電纜尤其是截面積較大的長電纜,由于其電容量較大,根據(jù)諧振頻率公式,會(huì)出現(xiàn)諧振頻率低于下限頻率的情況。此時(shí)應(yīng)設(shè)法減小電感量,采用的方法是電抗器并聯(lián)。
對于短電纜尤其是截面積較小的短電纜,由于其電容量較小,根據(jù)諧振頻率公式,會(huì)出現(xiàn)諧振頻率高于上限頻率的情況,此時(shí)應(yīng)設(shè)法增大電感量。采用的方法是電抗器串聯(lián),電抗器串聯(lián)后會(huì)減小試驗(yàn)回路電流,減小變頻控制器與勵(lì)磁變壓器的功率。對于更短的電纜(如50m左右),則可考慮采用并聯(lián)補(bǔ)償電容方法來降低諧振頻率。
7.4變頻控制電源與勵(lì)磁變壓器容量
試品上試驗(yàn)功率由變頻控制器通過勵(lì)磁變壓器提供,由于諧振放大作用,變頻控制器與勵(lì)磁變壓器輸出的功率只需試品上試驗(yàn)功率的1/Q倍。盡管如此,當(dāng)被試電纜長度較長時(shí),要求變頻控制器與勵(lì)磁變壓器輸出功率仍比較高。通常情況下10kVA的輸出容量可滿足絕大部分6~35KV電纜試驗(yàn)要求。
7.5計(jì)算實(shí)例
例1:某交接試驗(yàn),有一條YJV 8.7/10kV、截面積為300mm2、長度為1km的電纜,要求試驗(yàn)頻率控制在45~65Hz。單節(jié)電抗器規(guī)格為:額定電壓18kV,額定工作電流1.2A,電感量55H。
根據(jù)交聯(lián)電纜試驗(yàn)規(guī)程,該等級電纜的試驗(yàn)電壓為2U0,即17.4kV;查表得知該型號電纜1km的電容量為0.37uf ,電抗器只要選擇單節(jié)不小于18KV的額定電壓即可。
計(jì)算諧振頻率:
此時(shí)諧振頻率已低于下限頻率45Hz,因此可采用2節(jié)電抗器并聯(lián)以減小電感量,并聯(lián)后的電感量為27.5H,此時(shí)諧振頻率為:
,該諧振頻率符合控制要求。
此時(shí)回路的諧振電流為:
兩只電抗器并聯(lián)后的額定電流為2.4A,諧振電流為2.02A符合要求。
試品上的視在功率:
若Q值取30,變頻控制電源與勵(lì)磁變壓器有效輸出功率:
例2:某交接試驗(yàn),有一條YJV 26/35kV、截面積為185mm2、長度為1km的電纜,要求試驗(yàn)頻率控制在30~75Hz。單節(jié)電抗器規(guī)格為:額定電壓18kV,額定工作電流2.0A,電感量55H。
根據(jù)交聯(lián)電纜試驗(yàn)規(guī)程,該等級電纜的試驗(yàn)電壓為2U0,即52kV,根據(jù)試驗(yàn)電壓值,電抗器必須要3個(gè)單節(jié)串聯(lián)(165H);查表得知該型號電纜1km的電容量為0.163uf。
計(jì)算諧振頻率:
符合控制要求。
此時(shí)回路的諧振電流為:
試品上的視在功率:
若Q值取30,變頻控制電源與勵(lì)磁變壓器有效輸出功率:
八、變頻控制電源操作說明
8.1操作面板說明
面板圖
電源輸入
電源接入,接三相AC 380V±10%或單相AC 220V±10% 50Hz,當(dāng)電源為380V時(shí),接A、B、C三相,可做額定負(fù)載試驗(yàn);當(dāng)電源為220V時(shí),接A、B、C任意二相,只可做1/2負(fù)載試驗(yàn)。
注:當(dāng)變頻源實(shí)際輸出電流大于15A時(shí),建議使用三相AC 380V電源供電!
輸出
變頻電源輸出接至激勵(lì)變壓器輸入。
電源開關(guān)
負(fù)責(zé)變頻電源部分的電源供給。
調(diào)壓電位器
手動(dòng)控制模式時(shí)用于升壓操作(啟動(dòng)前電位器必須置于“零"位)。
高壓指示燈
變頻電源啟動(dòng)指示。
復(fù)位按鈕
負(fù)載失諧、變頻源過熱以及其它保護(hù)動(dòng)作后的故障復(fù)位。
急停按鈕
發(fā)生緊急情況的應(yīng)急停止按鈕。
分壓器信號
用于接入分壓器低壓臂,zui大電壓100V,輸入阻抗10MΩ。
接地
用于系統(tǒng)安全接地。
USB接口
用于接入U(xiǎn)盤存儲(chǔ)資料或接入鼠標(biāo)代替觸摸操作.
觸摸屏
用于系統(tǒng)各參數(shù)、波形、菜單等的顯示以及相關(guān)控制操作。
8.2觸摸屏操作界面說明
1.開機(jī)界面
開機(jī)后,顯示界面如下圖所示。
2.參數(shù)設(shè)置
每次試驗(yàn)前必須正確設(shè)置當(dāng)次試驗(yàn)的各種參數(shù)!點(diǎn)擊“參數(shù)配置"后,顯示界面如下圖所示。
- 起始頻率
選擇自動(dòng)調(diào)諧時(shí)的啟動(dòng)頻率,下限頻率zui低為20Hz,起始頻率必須小于終止頻率,且至少≤30Hz。
- 終止頻率
選擇自動(dòng)調(diào)諧時(shí)的終止頻率,上限頻率zui高為300Hz,終止頻率必須大于起始頻率,且至少≥30Hz。
1.設(shè)置的“終止頻率"必須大于“起始頻率",且至少≥30Hz。
2.當(dāng)*次試驗(yàn)時(shí)建議采用30Hz~300Hz進(jìn)行掃描。
3.當(dāng)已經(jīng)知道大概頻率范圍時(shí),可以選定在適當(dāng)?shù)念l率段掃描,以減少試驗(yàn)時(shí)間。
- 起始電壓
自動(dòng)調(diào)諧時(shí)的初始工作電壓,zui高為100V。
1.對Q值較低的試品如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、架空母線,初始值設(shè)定為50~70V。
2.對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等,初始值設(shè)定為20~50V。
- 分壓比
電容分壓器的變比值,根據(jù)實(shí)際值設(shè)定(出廠默認(rèn)值為1000:1)。
- 試驗(yàn)電壓
設(shè)置試驗(yàn)電壓值。
- 試驗(yàn)時(shí)間
設(shè)置試驗(yàn)電壓的耐壓時(shí)間。
- 過壓保護(hù)
設(shè)置試驗(yàn)電壓的極限值,電壓超過時(shí)自動(dòng)終止試驗(yàn),一般比試驗(yàn)電壓高10%。
- 過流保護(hù)
設(shè)置低壓輸出電流的保護(hù)值。
注:在不知道實(shí)際試驗(yàn)電流的情況下,一般將其設(shè)置成裝置額定電流。
- 閃絡(luò)保護(hù)
設(shè)置擊穿電壓的偏差值,且當(dāng)閃絡(luò)后觸摸屏須重新啟動(dòng)。
- 數(shù)字鍵盤
設(shè)置各功能參數(shù)的數(shù)值。
- 幫助
提供設(shè)置“試驗(yàn)參數(shù)"時(shí)的操作提示。
- 恢復(fù)出廠設(shè)置
將設(shè)置參數(shù)恢復(fù)到出廠設(shè)置值。
- 版本設(shè)置
廠家的出廠參數(shù)設(shè)置,用戶無需設(shè)置。
2.2.幫助
點(diǎn)擊“幫助"后,顯示界面如下圖所示。
點(diǎn)擊“下頁"后,顯示界面如下圖所示。
3.歷史記錄
點(diǎn)擊“歷史記錄",顯示界面如下圖所示。
選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄,可打開相應(yīng)文件。插入U(xiǎn)盤,點(diǎn)擊“導(dǎo)出數(shù)據(jù)"可以把試驗(yàn)記錄輸入到U盤。打開文件界面如下圖所示。
4.參數(shù)計(jì)算
若需要計(jì)算電感、電容、頻率和諧振電流等參數(shù),請點(diǎn)擊“諧振參數(shù)計(jì)算",顯示界面如下圖所示。計(jì)算諧振電流時(shí),電容和電感只輸入一個(gè)參數(shù)即可,另外一個(gè)需設(shè)為0,若電容和電感都有輸入,則系統(tǒng)自動(dòng)默認(rèn)通過電容來計(jì)算諧振電流。
5.手動(dòng)試驗(yàn)
當(dāng)“試驗(yàn)參數(shù)"設(shè)置完成時(shí),點(diǎn)擊“手動(dòng)試驗(yàn)",進(jìn)入“手動(dòng)試驗(yàn)"界面,顯示界面如下圖所示。
- 將面板上調(diào)壓電位器逆時(shí)針調(diào)到底(置于“0"位),點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)"按鈕,若想自動(dòng)尋找諧振點(diǎn),則點(diǎn)擊“自動(dòng)調(diào)諧"按鈕,掃頻波形里紅色代表電壓曲線,綠色代表頻率曲線。若不想自動(dòng)找諧振點(diǎn),則調(diào)節(jié)面板上調(diào)壓電位器,將“U低壓電壓"升到10V左右,再點(diǎn)擊“升頻"或“將頻"按鈕來找諧振點(diǎn)(頻率步進(jìn)值可根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置)。為方便讀數(shù)(自動(dòng)掃頻時(shí)),可點(diǎn)擊“波形放大"按鈕來放大波形。波形放大界面如下所示,為方便*讀數(shù),可點(diǎn)擊“波形暫停"按鈕來停止波形顯示。
- 找到諧振點(diǎn)后,調(diào)節(jié)面板上調(diào)壓電位器,升壓至試驗(yàn)電壓值。
- 電壓升到試驗(yàn)電壓后,點(diǎn)擊“開始計(jì)時(shí)"按鈕,系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)。
- 在試驗(yàn)過程中,如果出現(xiàn)異常情況請直接點(diǎn)擊面板上或觸摸屏界面上的“緊急停機(jī)"按鈕(面板上的按鈕具有優(yōu)先控制權(quán)),若想終止本次試驗(yàn),可點(diǎn)擊“降壓停機(jī)" 按鈕來結(jié)束本次試驗(yàn)。
- 當(dāng)“耐壓倒計(jì)時(shí)"到0時(shí),蜂鳴器鳴叫提示計(jì)時(shí)時(shí)間已到,此時(shí)可點(diǎn)擊“降壓停機(jī)",系統(tǒng)自動(dòng)降壓,當(dāng)電壓降為零時(shí)試驗(yàn)完成。
- 若想保持本次試驗(yàn)數(shù)據(jù),可點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)保存" 按鈕來保存本次試驗(yàn)數(shù)據(jù),供以后查詢和打印。
- 若試驗(yàn)過程中出現(xiàn)故障保護(hù)后,再次試驗(yàn)時(shí),須點(diǎn)擊“故障復(fù)位"按鈕來使設(shè)備復(fù)位,否則無法再次開始試驗(yàn)。
注:手動(dòng)試驗(yàn)和自動(dòng)試驗(yàn)界面的“U低壓電壓"顯示值為計(jì)算的近似值而非實(shí)際測量值,存在較大誤差的可能,該值僅供參考!
6.自動(dòng)試驗(yàn)
當(dāng)“試驗(yàn)參數(shù)"設(shè)置完成時(shí),點(diǎn)擊“自動(dòng)試驗(yàn)",進(jìn)入“自動(dòng)試驗(yàn)"界面,顯示界面如下圖所示。
點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)"按鈕,系統(tǒng)自動(dòng)完成“找諧振點(diǎn)"、“升壓"、“計(jì)時(shí)"、“停機(jī)"等試驗(yàn)過程。
在試驗(yàn)過程中,如果出現(xiàn)異常情況請直接點(diǎn)擊面板上或觸摸屏界面上的“緊急停機(jī)"按鈕(面板上的按鈕具有優(yōu)先控制權(quán)),若想終止本次試驗(yàn),可點(diǎn)擊“降壓停機(jī)" 按鈕來結(jié)束本次試驗(yàn)。
試驗(yàn)完成后,若想保持本次試驗(yàn)數(shù)據(jù),可點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)保存" 按鈕來保存本次試驗(yàn)數(shù)據(jù),供以后查詢和打印。
若試驗(yàn)過程中出現(xiàn)故障保護(hù)后,再次試驗(yàn)時(shí),須點(diǎn)擊“故障復(fù)位"按鈕來使設(shè)備復(fù)位,否則無法再次開始試驗(yàn)。
“自動(dòng)試驗(yàn)"的波形放大界面與“手動(dòng)試驗(yàn)"界面相同。
九、現(xiàn)場試驗(yàn)接線及操作
9.1試驗(yàn)的一般步驟
1.根據(jù)附錄或其他資料計(jì)算試品電容量C。
2.根據(jù)計(jì)算受控頻率的高、低限范圍(如45~65Hz)時(shí)的電感量,并依據(jù)試驗(yàn)規(guī)程中建議的試驗(yàn)電壓,確定電抗器、勵(lì)磁變壓器的數(shù)量及規(guī)格。
3.確定試品的試驗(yàn)接線圖并連接整個(gè)試驗(yàn)裝置。
4.在變頻電源的“手動(dòng)試驗(yàn)"或“自動(dòng)試驗(yàn)"界面中確定試驗(yàn)電壓、保護(hù)電壓(一般為試驗(yàn)電壓的1.1倍)、保護(hù)電流、試驗(yàn)時(shí)間、掃頻范圍等參數(shù)。
5.選擇手動(dòng)或自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)。
6.選擇手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn),依據(jù)說明書操作,zui終完成試驗(yàn)。
9.2交聯(lián)電纜試驗(yàn)
交聯(lián)電纜試驗(yàn)連接示意圖
試驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)如下:
1.電纜屏蔽層過電壓保護(hù)器應(yīng)短接,并使試驗(yàn)電纜的金屬屏蔽層與非試相導(dǎo)線一并接地。如果電纜頭安裝在桿塔上,該接地不可利用桿塔架。電纜的屏蔽層與非試相,應(yīng)采用規(guī)范的接地線可靠接地,并與試驗(yàn)系統(tǒng)的接地相連接。
2.如果電纜頭與GIS直接連接,試驗(yàn)時(shí)GIS內(nèi)部的PT、避雷器需要斷開。
3.變頻電源主控制器的接地線必須保證沒有試驗(yàn)電流流過。
4.高壓引線不得放置在電抗器上,也不得拖地。
9.3變壓器耐壓試驗(yàn)
變壓器交流耐壓試驗(yàn)連接示意圖
試驗(yàn)要求及注意事項(xiàng):
1.試驗(yàn)頻率通常要求在45~65Hz左右。
2.串諧系統(tǒng)地應(yīng)與變壓器外殼采用接地線連接。
3.試驗(yàn)項(xiàng)目一般可分為以下三種:
高壓繞組接高壓,中壓繞組、低壓繞組、外殼短接后接地。
中壓繞組接高壓,高壓繞組、低壓繞組、外殼短接后接地。
低壓繞組接高壓,高壓繞組、中壓繞組、外殼短接后接地。
4.被試驗(yàn)繞組短接后接高壓,非試驗(yàn)繞組短接后和外殼接地, 試驗(yàn)設(shè)備和被試品不得有懸浮電位存在。
十、現(xiàn)場試驗(yàn)注意事項(xiàng)
1.本試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)由高壓試驗(yàn)專業(yè)人員使用,使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書,并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練。
2.操作人員應(yīng)不少于2人。使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守本單位有關(guān)高壓試驗(yàn)的安全作業(yè)規(guī)程。
3.為了保證試驗(yàn)的安全正確,除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外,還必須嚴(yán)格按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)操作。
4.各聯(lián)接線不能接錯(cuò),否則可能導(dǎo)致試驗(yàn)裝置損壞。
5.整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)在分壓器zui近距離單點(diǎn)接地,所有接地線應(yīng)短、粗、直,接地應(yīng)*可靠以便盡可能減小接地感抗,在試品擊穿時(shí)保護(hù)人員與設(shè)備安全。
6.電纜屏蔽層過電保護(hù)器短接,并使試驗(yàn)電纜的金屬屏蔽層與非試相導(dǎo)線一并接地。如果電纜頭安裝在桿塔上,該接地不可利用桿塔架。電纜的屏蔽層與非試相應(yīng)采用規(guī)范的接地線可靠接地并與試驗(yàn)系統(tǒng)的接地相聯(lián)接。
7.如果電纜頭與GIS直接連接,試驗(yàn)時(shí)GIS內(nèi)部的PT、避雷器需要斷開。
8.諧振點(diǎn)的掃頻建議采用自動(dòng)方式,本公司的自動(dòng)方式掃頻所得的諧振頻率非常準(zhǔn)確、可靠。而升壓則盡可能選擇手動(dòng)方式,以防在升壓過程中間被被品擊穿。
十一、常用表格
11.1 交聯(lián)聚乙烯電纜電容量表
電纜導(dǎo)體截面積 (平方毫米) | 電容(μF/km) | ||||
YJV、YJLV 6/6kV、6/10kV | YJV、YJLV 8.7/10kV、8.7/15kV | YJV、YJV、YJLV 12/20kV | YJV、YJLV 21/35kV | YJV、YJLV 26/35kV | |
1×35 | 0.212 | 0.173 | 0.152 |
|
|
1×50 | 0.237 | 0.192 | 0.166 | 0.118 | 0.114 |
1×70 | 0.270 | 0.217 | 0.187 | 0.131 | 0.125 |
1×95 | 0.301 | 0.240 | 0.206 | 0.143 | 0.135 |
1×120 | 0.327 | 0.261 | 0.223 | 0.153 | 0.143 |
1×150 | 0.358 | 0.284 | 0.241 | 0.164 | 0.153 |
1×185 | 0.388 | 0.307 | 0.267 | 0.180 | 0.163 |
1×240 | 0.430 | 0.339 | 0.291 | 0.194 | 0.176 |
1×300 | 0.472 | 0.370 | 0.319 | 0.211 | 0.190 |
1×400 | 0.531 | 0.418 | 0.352 | 0.231 | 0.209 |
1×500 | 0.603 | 0.438 | 0.388 | 0.254 | 0.232 |
1×600 | 0.667 | 0.470 | 0.416 | 0.287 | 0.256 |
3×35 | 0.212 | 0.173 | 0.152 |
|
|
3×50 | 0.237 | 0.192 | 0.166 | 0.118 | 0.114 |
3×70 | 0.270 | 0.217 | 0.187 | 0.131 | 0.125 |
3×95 | 0.301 | 0.240 | 0.206 | 0.143 | 0.135 |
3×120 | 0.327 | 0.261 | 0.223 | 0.153 | 0.143 |
3×150 | 0.358 | 0.284 | 0.241 | 0.164 | 0.153 |
3×185 | 0.388 | 0.307 | 0.267 | 0.180 | 0.163 |
3×240 | 0.430 | 0.339 | 0.291 | 0.194 | 0.176 |
3×300 | 0.472 | 0.370 | 0.319 | 0.211 | 0.190 |
3×400 | 0.531 | 0.418 | 0.352 | 0.231 | 0.209 |
3×500 | 0.603 | 0.438 | 0.388 | 0.254 | 0.232 |
3×600 | 0.667 | 0.470 | 0.416 | 0.287 | 0.256 |
電纜導(dǎo)體截面積 (平方毫米) | 電容(μF/km) | |
YJV、YJLV 64/110kV | YJV、YJLV 128/220kV | |
3×240 | 0.129 |
|
3×300 | 0.139 |
|
3×400 | 0.156 | 0.118 |
3×500 | 0.169 | 0.124 |
3×630 | 0.188 | 0.138 |
3×800 | 0.214 | 0.155 |
3×1000 | 0.231 | 0.172 |
3×1200 | 0.242 | 0.179 |
3×1400 | 0.259 | 0.190 |
3×1600 | 0.273 | 0.198 |
3×1800 | 0.284 | 0.297 |
3×2000 | 0.296 | 0.215 |
3×2200 |
| 0.221 |
3×2500 |
| 0.232 |
11.2 35kV全絕緣變壓器工頻耐壓等效電容量表
等效電容量(pF) 試驗(yàn)項(xiàng)目 | 變壓器容量(kVA) | |||||
630 | 2000 | 3150 | 6300 | 16000 | 20000 | |
高壓---低壓、地 | 2700 | 4100 | 5600 | 7900 | 8000 | 15000 |
低壓---高壓、地 | 4200 | 6600 | 7900 | 13000 | 15000 | 19000 |
11.3 66kV全絕緣變壓器工頻耐壓等效電容量表
等效電容量(pF) 試驗(yàn)項(xiàng)目
| 變壓器容量(kVA) | |||||
630 | 2000 | 3150 | 6300 | 12500 | 20000 | |
高壓---低壓、地 | 2700 | 4100 | 4600 | 5900 | 7000 | 8200 |
低壓---高壓、地 | 4200 | 6600 | 7500 | 10000 | 11000 | 15300 |
11.4 110kV分級絕緣變壓器工頻耐壓等效電容量表
等效電容量(pF)
試驗(yàn)項(xiàng)目
| 變壓器容量(kVA) | |||||
5600 | 10000 | 20000 | 31500 | 40000 | 50000 | |
高壓----中壓、低壓、地 | 4200 | 6150 | 8700 | 11400 | 14000 | 14200 |
中壓-----高壓、低壓、地 |
| 9400 | 12000 | 11800 | 17000 | 19300 |
低壓-----高壓、中壓、地 | 6800 | 9600 | 13200 | 19300 | 20000 | 24800 |
11.6 國內(nèi)部分地區(qū)(省)修訂后交聯(lián)電纜試驗(yàn)規(guī)程主要內(nèi)容一覽表
11.7 變壓器交流耐壓試驗(yàn)電壓值一覽表
額定電壓 (kV) | zui高電壓 (kV) | 線端試驗(yàn)電壓值 | 工頻試驗(yàn)電壓值(中性點(diǎn)) | ||
出廠 | 交接 | 出廠 | 交接 | ||
3 | 3.5 | 18 | 15 | 18 | 15 |
6 | 6.9 | 25 | 21 | 25 | 21 |
10 | 11.5 | 35 | 30 | 35 | 30 |
15 | 17.5 | 45 | 38 | 45 | 38 |
20 | 23.0 | 55 | 47 | 55 | 47 |
35 | 40.5 | 85 | 72 | 85 | 72 |
110 | 126.0 | 200 | 170 (195) | 95 | 80 |
220 | 252.0 | 360 | 306 | 85 | 72 |
395 | 336 | (200) | (170) | ||
500 | 550.0 | 630 | 536 | 85 | 72 |
680 | 578 | 140 | 120 |
注:以上試驗(yàn)電壓值僅作參考,實(shí)際加壓值按照國家或當(dāng)?shù)仉娏π袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行!
11.8 不同試品試驗(yàn)頻率的選擇
1.發(fā)電機(jī)(50Hz),取50Hz
2.變壓器(45~65Hz),取50Hz
3.GIS、開關(guān)、母線(30~300Hz),取45Hz
4.電力電纜(30~300Hz),取35Hz
十二、常用試品的交流耐壓試驗(yàn)選型及基本配置參考表
12.1 電纜諧振耐壓試驗(yàn)選型及基本配置
產(chǎn)品型號 | 基本配置 | ||||
變頻源 | 電抗器 | 勵(lì)磁變 | 分壓器 | 適用對象 | |
CTSR-44/22 | 2.5kW | 1A/22kV 2臺 | 2.5kVA/1kV | 25kV | 10kV電纜≤1kM (300mm?) |
CTSR-88/22 | 4kW | 2A/22kV 2臺 | 4kVA/1kV | 25kV | 10kV電纜≤2kM (300mm?) |
CTSR-132/22 | 6kW | 2A/22kV 3臺 | 6kVA/1/3kV | 60kV | 10kV電纜≤3kM (300mm?) 35kV電纜≤1kM (300mm?) |
CTSR-176/22 | 7.5kW | 2A/22kV 4臺 | 7.5kVA/1/3kV | 60kV | 10kV電纜≤4kM (300mm?) 35kV電纜≤1kM (300mm?) |
CTSR-220/22 | 10kW | 2A/22kV 5臺 | 10kVA/1/3kV | 60kV | 10kV電纜≤5kM (300mm?) 35kV電纜≤1.5kM (300mm?) |
CTSR-264/22 | 12kW | 2A/22kV 6臺 | 10kVA/1/3kV | 60kV | 10kV電纜≤6kM (300mm?) 35kV電纜≤2kM (300mm?) |
CTSR-330/22 | 15kW | 2.5A/22kV 6臺 | 15kVA/1/3kV | 60kV | 10kV電纜≤8kM (300mm?) 35kV電纜≤2.5kM (300mm?) 兼容10~35KV開關(guān),變壓器 |
CTSR-640/32 | 25kW | 2.5A/32kV 8臺 | 25kVA/1/3/5kV | 130kV | 10kV電纜≤10kM (300mm?) 35kV電纜≤4kM (300mm?) 110kV電纜≤1kM (400mm?) 兼容35~110KV GIS |
CTSR-1280/32 | 50kW | 5A/32kV 8臺 | 50kVA/1/3/5kV | 130kV | 10kV電纜≤20kM (300mm?) 35kV電纜≤8kM (300mm?) 110kV電纜≤2kM (400mm?) 兼容35~110kV GIS |
CTSR-1950/130 | 100kW | 3.75A/130KV 4臺 | 100kVA/6.67kV | 520kV | 110kV電纜≤2.5kM,220kV GIS,110kV開關(guān),主變 |
CTSR-3250/130 | 150kW | 6.25A/130KV 4臺 | 150kVA/6kV | 520kV | 110kV,220kV GIS、開關(guān)、主變 110kV電纜≤5kM |
CTSR-6500/130 | 300kW | 12.5A/130KV 4臺 | 300kVA/6kV | 520kV | 110kV,220kV GIS開關(guān)、主變 110kV電纜≤10kM |
12.2 其它110kV、220kV等電氣設(shè)備諧振耐壓試驗(yàn)選型及基本配置
產(chǎn)品型號 | 基本配置 | |||
變頻源 | 電抗器 | 勵(lì)磁變 | 適用對象 | |
CTSR-108/54/108 | 5kW | 27kV/1A 4臺 頻率≥45Hz | 5kVA | 31.5kVA及以下35kV主變 35kVA斷路器及閉母線、絕緣子 10kV(300mm?)電纜2kM 35kv(300mm?)電纜0.5kM |
CTSR-216/108/216 | 10kW | 54kV/1A 4臺 頻率≥45Hz | 10kVA | 110kVA斷路器及母線 110kVA GIS≤10隔斷 35kV(300mm?)電纜1.5 kM 10kV(300mm?)電纜3kM 110kV全絕緣主變壓器 |
CTSR-270/270 | 15kW | 54kV/1A 5臺 | 15kVA | 300KV電纜≤2kM 10KV電纜≤5KM 110kV GIS、開關(guān)主變 |
CTSR-200/400 | 10kW | 100kV/0.5A 4臺 | 10kVA | 110kV GIS開關(guān) 220kV主變、GIS開關(guān) |
CTSR-400/400 | 20kW | 100kV/1A 4臺 | 20kVA | 35kV電纜≤1kM 10kV電纜≤4kM 35~220kV GIS、開關(guān)、主變 |
CTSR-520/130-260 | 25kW | 65kV/2A 4臺 頻率≥45Hz
| 25kVA | 110kVA斷路器及母線 110kVA GIS≤10隔斷 110kV(300mm?)電纜0.8kM 35kV(300mm?)電纜3kM 10kV(300mm?)電纜6kM 110kV全絕緣主變壓器 |
CTSR-500/250-500 | 20kW | 125kV/1A 4臺 頻率≥45Hz | 20kVA | 220kVA及以下電壓互感器、電流互感器 220kVA及以下穿墻套管 220kVA及以下支柱絕緣子、隔離開關(guān) 220kV及以下斷路器 220kV及其以下絕緣工器具 |
CTSR-600/600 | 30kW | 120kV/1A 5臺 | 30kVA | 35~220kV GIS,主變,開關(guān),絕緣子 110kV電纜≤0.8kM 35kV電纜≤0.11kM |
CTSR-800/800 | 40kW | 200KV/1A 4臺 | 40kVA | 35~500kV GIS、主變、開關(guān)、絕緣子 110KV電纜≤0.8kM 220KV電纜≤0.5kM |
12.3 不同發(fā)電機(jī)組的工頻交流耐壓試驗(yàn)選型及基本配置
產(chǎn)品型號 | 基本配置 | |||
變頻源 | 電抗器 | 勵(lì)磁變 | 適用對象 | |
CTSR-176/44 | 20kW | 22kV/2A 4臺 | 20kVA | 容量:600、1000MW 出口電壓:24~26kV 額定電容量:0.26~0.29uF |
CTSR-150/36 | 20kW | 18kV/1.4A 2臺 18kV/2.8A 2臺 | 20kVA | 容量:200、300、600(660)MW 出口電壓:15.75~22kV 額定電容量:0.20~0.30uF |
CTSR-100/36 | 10kW | 18kV/2.8A 2臺 | 10kVA | 容量:200、300、600(660)MW 出口電壓:15.75~22kV 額定電容量:0.20~0.23uF |
一、被試品對象及試驗(yàn)要求
1. 27.5kV/400mm2電纜2km,電容量≤0.43μF,試驗(yàn)頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓85kV。
二、工作環(huán)境
1、環(huán)境溫度:-150C –45 0C;
2、相對濕度:≤90%RH;
3、海拔高度:≤2500米;
三、裝置主要技術(shù)參數(shù)及功能
1、額定容量:680kVA;
2、輸入電源:單相380V電壓,頻率為50Hz;
3、額定電壓:85kV;42.5kV
4、額定電流:8A;16A;
5、工作頻率:30-300Hz;
6、波形畸變率:輸出電壓波形畸變率≤1%;
7、工作時(shí)間:額定負(fù)載下允許連續(xù)60min;過壓1.1倍1分鐘;
8、溫 升:額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K;
9、品質(zhì)因素:裝置自身Q≥30(f=45Hz);
10、保護(hù)功能: 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護(hù)(詳見變頻電源部分);
11、測量精度:系統(tǒng)有效值1.5級;
四、YD2000-680kVA/85kV變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)
1、GB10229-88 《電抗器》
2、GB1094 《電力變壓器》
3、GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》
4、DL/T 596-1996 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》
5、GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護(hù)等級》
6、GB2900 《電工名詞術(shù)語》
7、GB/T16927.1/2-1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
五、裝置容量確定
1、27.5kV/400mm2電纜2km,電容量≤0.43μF,試驗(yàn)頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓85kV。
2、頻率取33Hz時(shí),試驗(yàn)電流 I=2πfCU試 =2π×33×0.43×10-6×85×103=7.5A,對應(yīng)電抗器電感量
L=1/ω2C=54H,
3、裝置電流取8A,電壓取85kV,則設(shè)計(jì)八節(jié)電抗器,使用電抗器二串聯(lián)四組并聯(lián),單節(jié)電抗器為85kVA/42.5kV/2A/108H,裝置總?cè)萘繛?80kVA。
4、結(jié)論:裝置容量定為680kVA/85kV,42.5kV分八節(jié)電抗器,電抗器單節(jié)為85kVA/42.5kV/2A/108H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。
六、試驗(yàn)時(shí)設(shè)備使用關(guān)系列表
設(shè)備組合 被試品對象 | 電抗器 85kVA/42.5kV 八節(jié) | 激勵(lì)變壓器 輸出端選擇 | |
27.5kV電纜 | 長度2km | 使用電抗器2串聯(lián)4組并聯(lián) | 3kV |
七、系統(tǒng)配置及其參數(shù)
1、激勵(lì)變壓器YDZB-24kVA/3kV/0.4kV 1臺
(1)額定容量:24kVA;
(2)輸入電壓:380V,單相;
(3)輸出電壓: 3kV;
(4)結(jié) 構(gòu):干式;
(5)重 量:約120 kg;
2、變頻電源YD2000-24kW/380V 1臺
(1)額定輸出容量:24kW
(2)工作電源:380±10%V(單相),工頻
(3)輸出電壓:0 – 400V,單相,
(4)額定輸入電流:60A
(5)額定輸出電流:60A
(6)輸 出 波 形:正弦波
(7)電壓分辨率: 0.01kV
(8)電壓測量精度:0.5%
(9)頻率調(diào)節(jié)范圍:30 – 300Hz
(10)頻率調(diào)節(jié)分辨率:≤0.1Hz
(11)頻率穩(wěn)定度: 0.1%
(12)運(yùn) 行 時(shí) 間:額定容量下連續(xù)60min
(13)額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件zui高溫度≤65K;
(14)噪 聲 水 平:≤50dB
可實(shí)現(xiàn)以下功能
(1)內(nèi)部由嵌入式觸摸屏控制,操作功能得到優(yōu)化,操作簡單
(2)自動(dòng)掃頻,尋找諧振點(diǎn).頻率范圍20-300Hz,可手動(dòng)設(shè)置掃頻范圍,掃頻zui大耗時(shí)1.5分鐘(全頻掃). 頻率分辨率0.1Hz
(3)自動(dòng)試驗(yàn),用戶可設(shè)置試驗(yàn)程序,系統(tǒng)自動(dòng)按設(shè)置的程序完成試驗(yàn)過程
(4)自動(dòng)試驗(yàn)時(shí),自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的諧振狀態(tài),當(dāng)諧振狀態(tài)發(fā)生變化,超過設(shè)置的區(qū)域時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤諧振點(diǎn).在整個(gè)過程中保證系統(tǒng)工作在*出力狀態(tài),調(diào)頻時(shí)繪制頻率電壓曲線。
(5)耐壓時(shí)自動(dòng)跟蹤電壓,電壓正常波動(dòng)時(shí)自動(dòng)調(diào)整電壓到目標(biāo)電壓,由用戶根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行操作全壓輸出保護(hù):在調(diào)壓過程中,嚴(yán)格保證變頻電源不會(huì)全電壓輸出
(6)軟件經(jīng)過嚴(yán)格模擬運(yùn)行檢驗(yàn),運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠
(7)自動(dòng)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)查詢功能,根據(jù)查詢條件查詢以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù);
(8)液晶顯示屏可顯示電源電壓和電流;高壓輸出的頻率、電壓、電流
(9)護(hù)功能:具有斷電、過流、過壓及閃絡(luò)保護(hù)功能;
(10)過電壓保護(hù):可人工設(shè)定過電壓保護(hù)值;當(dāng)整套裝置的輸出電壓達(dá)到保護(hù)整定值時(shí),自動(dòng)切除整套裝置
(11)過電流保護(hù):可人工設(shè)定過電流保護(hù)值;當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí),自動(dòng)切除整套裝置
(12)擊穿保護(hù):具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能,當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時(shí),自動(dòng)切除整套裝置。不會(huì)對試驗(yàn)設(shè)備和人身造成傷害,變頻電源內(nèi)電子元件不會(huì)擊穿
(13)斷電保護(hù):試驗(yàn)電源斷電后,裝置能快速保護(hù)
(14)變頻電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其各元器件在經(jīng)過正常的公路、鐵路運(yùn)輸后,相互位置不變,不損壞,緊固件不松動(dòng)外觀及操作界面充分采用人性化設(shè)計(jì),美觀大方,操作簡便
(15)重量約38kg;
3、高壓電抗器YDXK-85kVA/42.5kV 8節(jié)
(1)額定容量:85kVA;
(2)額定電壓:42.5kV;
(3)額定電流:2A;
(4)電 感 量:108H/單節(jié);
(5)品質(zhì)因素:Q≥30 (f=45Hz);
(6)結(jié) 構(gòu):干式;
(7)重 量:約75kg;
4、電容分壓器FRC-90 kV -1000pF 1套
(1)額定電壓:90kV;
(2)高壓電容量:1000pF
(3)介質(zhì)損耗:tgσ≤0.5%;
(4)分 壓 比:1000:1
(5)測量精度:有效值1.5級;
(6)重 量:約10kg;
八、供貨清單一覽表
(一)配置設(shè)備一覽表
序號 | 設(shè) 備 名 稱 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 勵(lì)磁變壓器 | YDZB-24kVA/3kV/0.4kV | 臺 | 1 |
|
2 | 變頻電源 | YD2000-24kW/380V | 臺 | 1 |
|
3 | 高壓電抗器 | YDXK-85kVA/42.5kV | 臺 | 8 |
|
4 | 電容分壓器 | FRC-90kV/1000pF | 套 | 1 |
|
5 | 試驗(yàn)連接線 | CSX-II | 套 | 1 |
|
(二)相關(guān)資料一覽表
序號 | 資 料 名 稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備 注 |
1 | 出廠試驗(yàn)報(bào)告 | 份 | 1 |
|
2 | 成套裝置使用說明書 | 份 | 1 | |
3 | 產(chǎn)品合格證和用戶意見卡 | 套 | 1 |