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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解:新電纜耐壓調(diào)試儀(電科院)
ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
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參考標準:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置:變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。
變頻串聯(lián)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
ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
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(tài)下電纜承受的過電壓,并有效的發(fā)現(xiàn)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(lián)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(fā)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(yè)里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯(lián)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(tài)施加電壓,能夠很快的發(fā)現(xiàn)被試設備本身狀態(tài)情況。
結(jié)構(gòu): 采用干式結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規(guī)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(nèi)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(chǎn)品輸入或輸出終端連接前,應確保本產(chǎn)品已正確接地。
采用了專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)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(diào)制方式,確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)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(wěn)定和安全。
一、介紹
執(zhí)行標準:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018《電力設備專用測試儀高壓諧振試驗裝置》
作用:對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗
可以完成交流被測試品:電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發(fā)電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質(zhì)、變電站系統(tǒng)等各種被試品的預防交流試驗和交接交流耐壓試驗
電源:采用220V及380V兩種
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
二、參數(shù)
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)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(diào)制方式,確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)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(wěn)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(diào)節(jié)范圍:30-300Hz
6、頻率分辨率:0.01Hz
7、頻率穩(wěn)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(xù)工作時間:60分鐘
國內(nèi)一些研究機構(gòu)認為,交聯(lián)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(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)生擊穿,也會引起絕緣的嚴重損傷。
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(chǎn)品的所有額定值和標記。在對本產(chǎn)品進行連接之前,請閱讀本產(chǎn)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(chǎn)品有損壞,請本公司維修人員進行檢查,切勿繼續(xù)操作。
請勿在潮濕環(huán)境下操作
請勿在易爆環(huán)境中操作
保持產(chǎn)品表面清潔和干燥
(1)諧振發(fā)生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達到最小值,電路呈電阻性.
(2)在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達到最大值.
(3)由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓.\x0d串聯(lián)電路諧振時具有某些特點,了解諧振現(xiàn)象可以利用這些特點,又可防止某些特點所帶來的危害.LC諧波濾除裝置就是利用串聯(lián)諧振的特點,分別慮除主要各次諧波.在普通無功補償裝置中應避免串聯(lián)諧振,這是因為,當串聯(lián)諧振發(fā)生時,電容元件上的電壓將增高,可能導致電容器絕緣層被擊穿.但在無線電工程中,利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號提取出來.檢舉對LC選頻諧振回路中的品質(zhì)因數(shù)Q,它的定義是:Qo=WoL/r,Wo是回路的諧振頻率,r是電感L的消耗電阻。
電力系統(tǒng)中諧振過電壓現(xiàn)象較為普遍。引起電網(wǎng)過電壓的原因主要有諧振過電壓、操作過電壓、雷電過電壓以及系統(tǒng)運行方式突變,負荷劇烈波動引起系統(tǒng)過電壓等。其中,諧振過電壓出現(xiàn)頻繁,其危害很大。
鐵磁諧振是由鐵心電感元件,如發(fā)電機、變壓器、電壓互感器、電抗器、消弧線圈等和和系統(tǒng)的電容元件,如輸電線路、電容補償器等形成共諧條件,激發(fā)持續(xù)的鐵磁諧振,使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過電壓。
串聯(lián)諧振產(chǎn)生的原因:進行刀閘操作時,斷路器隔離開關與母線相連,引發(fā)斷路器端口電容與母線上互感器耦合滿足諧振條件。
系統(tǒng)諧振是一個復雜的電力網(wǎng)絡,在這個復雜的電力網(wǎng)絡中,存在著很多電感及電容元件,尤其在不接地系統(tǒng)中,常常出現(xiàn)鐵磁諧振現(xiàn)象,給設備的安全運行帶來隱患。
電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的條件
電力系統(tǒng)中許多元件是屬于電感性的或電容性的,如電力變壓器、互感器、發(fā)電機、消弧線圈為電感元件,補償用的并或串聯(lián)電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件,而線路各導線對地和導線間既存在縱向電感又存在橫向電容,這些元件組成復雜的LC震蕩回路,在一定的能源作用下,特定參數(shù)配合的回路就會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。由于鐵芯電感的磁通和電流之間的非線性關系,電壓升高導致鐵芯電感飽,極容易使電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振。在中性點不接地系統(tǒng)中,如果不考慮線路的有功損耗和相間電容,僅考慮電壓互感器電感L與線路的對地電容Co,當C大到一定值,且電壓互感器不飽和時,感抗XL大于容抗XCo。而當電壓互感器上電壓上升到一定數(shù)值時,電壓互感器的鐵芯飽和,感抗XL小于容抗XCo,這樣就構(gòu)成了諧振條件,下列幾種激發(fā)條件可以造成鐵磁諧振:
a.電壓互感器的突然投入;
b.線路發(fā)生單相接地;
c.系統(tǒng)運行方式的突然改變或電氣設備的投切;
d.系統(tǒng)負荷發(fā)生較大的波動;
e.電網(wǎng)頻率的波動;
f.負荷的不平衡變化等。
防止諧振的發(fā)生:
1、控制XcE/XL的比值,盡量躲開諧振區(qū)。
2、當XCo/XL≤0.01或XCo/XL≥3時不產(chǎn)生鐵磁諧振
3、當運行相電壓Up除以額定電壓Un等于0.58時極易發(fā)生分頻或基波鐵磁諧振。
4、改變運行方式,以改變網(wǎng)絡參數(shù),消除諧振
5、當電壓互感器的XL一定時,增加對地電容Co,XCo將減小,XCo/XL的比值也隨之減小,是防止鐵磁諧振發(fā)生的有效方法。倒閘操作中增加Co的方法一般有:外接電容、介入空載線路或空載變壓器、介入電纜線路、拉母聯(lián)或分段斷路器等。
在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi),當容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現(xiàn)純電阻性,這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時電路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。
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