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中試控股技術研究院魯工為您講解:10kv電壓互感器耐壓試驗裝置
ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置
10kV/300mm2的電纜,長度1km,電容量≤0.378uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
35kV/300mm2的電纜,長度0.5km,電容量≤0.01uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
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。
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。 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。
中試控股系統主要性能及參數
1、電源電壓: 220V±10%、50Hz;
2、額定容量: 54KVA;
3、輸出電壓: 54KV,
4、輸出電流: 1A,2A,
5、輸出電壓波形: 正弦波;
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ;
7、允許連續工作時間:額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘;
8、輸出頻率范圍: 30~300Hz ;
9、品質因數: ≥30
10、系統噪聲: ≤60db
11、系統測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩定度: ≤0.05%
14、環境溫度: -25℃~ +55℃
相對濕度: ≤90%
海拔高度: ≤2000m
15、具備手動試驗/自動調諧/自動試驗模式。
16、具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。
17、具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能。
18 具備過電壓、過電流、過熱保護功能。
19、具備閃絡保護功能,在試品發生閃絡時諧振回路失諧,電源立即停止輸出,屏幕提示“試驗失敗”及相關信息。
20、具備各種數據打印功能。
統配置及具體參數
1、變頻控制電源6KW 1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 6KW
c) 工作電源: 交流220V、50Hz 。
d) 輸出電壓: 0~250V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 24A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍: 30~300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用引線和插頭與其他設備進行連接。
m) 保 護 :具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。
n) 具備手動試驗/自動調諧/自動試驗三種模式,并可任意切換。
具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率、勵磁電流、勵磁電壓、試驗時間等。
具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能及各種數據打印功能。
O) 重 量: 16Kg
2、 中試控股勵磁變壓器6KVA 1臺
a) 額定容量: 6KVA
b) 輸入電壓: 250V
c) 輸出電壓: 1.75KV;3.5KV;
d) 工作頻率范圍: 30~300Hz
e) 連續運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 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。
h) 重 量: 40Kg ;
3、高壓電抗器 DK-27/27 2臺
a) 額定容量: 27KVA
b) 額定電壓: 27KV
c) 額定電流:1A
e) 品質因素: Q≥30
f) 結 構: 干式;
g) 重 量: 35Kg/臺
h) 連續運行時間:≥ 1小時
4、 電容分壓器 60/0.003 1臺
a) 額定電壓: 60KV
b) 工作頻率: 30~300Hz
c) 分 壓 比: 1000:1
d) 分壓比誤差: ≤1%,
e) 測量精度: 交流有效值1.0級
f) 介質損耗: tgδ≤0.5% ;
g) 重 量: 10Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度系數小,角位移小,在30-300HZ內分壓比不變。
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。
一般應考慮以下幾個因素:
1、在被試品上可能產生過電壓的數值、持續時間及其次數。如被試品遭受較高過電壓的可能性極小,則可不必采用過高的試驗電壓;如被試品(如直接與架空線連接的發電機)可能遭受到較高的過電壓時,則應適當提高試驗電壓的數值。
2、電氣設備設計時采用的絕緣水平。
3、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響,使絕緣逐步劣化,絕緣性能下降,故在確定試驗電壓時,應考慮到絕緣損傷的程度和運行年限。例如,運行中設備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。
用氣體絕緣開關設備GIS(Gas IusulatedSwitchgear)在工廠整體組裝完成以后或分單元進行調整試驗,試驗合格后以分單元運輸的方式運往現場安裝。運輸過程中的振動、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內堅固件松動或移位;安裝過程中,在聯結、密封等工藝處理方面可能失誤,導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷;安裝現場可能從空氣中進入懸浮塵埃、導電微粒雜質等,這些在安裝現場通過常規試驗將難以檢查出來,對GIS的安全運行將是極大的威脅。由于試驗設備和條件所限,早期的GIS產品多數未進行嚴格的現場耐壓試驗。
事故統計表明沒有進行現場耐壓試驗的GIS大都發生了事故。因此,GIS必須進行現場耐壓試驗。GIS的現場耐壓主要包括交流電壓、振蕩操作沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等3種試驗方法。其中交流耐壓試驗是GIS現場耐壓試驗最常見的方法,它能夠有效地檢查異常的電場結構(如電極損壞)。目前,由于試驗設備和條件所限,現場一般只做交流耐壓試驗。IEC517和GB7674認定對SF6氣體絕緣試驗電壓頻率在10~300 Hz范圍內與工頻電壓試驗基本等效。國內外大多采用調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置進行GIS現場交流耐壓試驗。
23在發電機(電動機)交流耐壓試驗中的應用
發電機定子繞組對地或相間電容量大,如300 MW水輪發電機定子繞組對地電容量高達1?7~2?5μF,工頻耐壓時電容電流達到25~35 A,試驗設備容量數千kVA,采用常規試驗設備時,設備笨重。更為嚴重的是用常規大容量試驗設備時,發電機定子繞組絕緣被擊穿時的故障點短路電流大,會燒損鐵芯,將造成很大的經濟損失。
根據國家標準GB/T16927?2-1997《高電壓試驗技術》第一部分6?2?1?1電壓波形的規定“試驗電壓一般應是頻率為45~65 Hz的交流電壓,通常稱為工頻試驗電壓。”為了滿足發電機交流耐壓試驗電壓頻率為工頻的要求,發電機串聯諧振裝置通常是調感式的,通過調節鐵芯氣隙改變電感從而達到工頻諧振的目的。
3.結論
因串聯諧振試驗裝置的體積、重量和所需要的電源容量遠低于采用傳統的試驗變壓器,大大減輕了現場試驗的工作量;同時諧振裝置具有組合方式靈活,對試品的破壞小等優點。因此,串聯諧振試驗裝置將在電力設備交流耐壓試驗工作中獲得越來越廣泛的應用。
在實際操作之前,我們先要做一些準備工作,比如,我們需要對[串聯諧振裝置做一些理論上的了解。這樣有助于我們組裝和使用設備,我們需要了解的是線該如何連接,設備該如何組裝,以及這樣做的原因是什么等等。接下來,我們先來了解一下變頻串聯諧振耐壓裝置原理.
首先,從變頻串聯諧振耐壓裝置的組裝開始說起,我們都知道串聯諧振是由四個基本儀器組成的:變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和分壓器(部分帶有補償電容器)。那么為什么會有一個額外的補償電容器呢?如何連接補償電容器?
我們以一個實驗為例,試驗樣品為長度約為15米、單芯截面為70毫米、長度為8.7/10千伏的電纜。
我們知道電纜的長度,單芯的橫截面積和電壓水平。然后通過電纜容量計算器得到0.0033uf的電纜容量值。我們還可以得到共振頻率和電流值。通過對國家標準的檢查,可以確定試驗的耐受電壓為17.5kV。知道這些有什么用呢?首先,我們需要知道什么是串聯共振。
串聯諧振頻率只能在30~300之間直接工作,且不超過300是有效的。
許多電力用戶直接用0.0033uf作為電容值計算頻率值可能是錯誤的。分壓器上的銘牌表示2500pf的電容值。所以我們需要增加2500pf。這還不夠。我們需要知道電容值和電感值。
這里,電抗器銘牌的電感為60h,電流為1.25A,這樣就可以計算出頻率和電流值。對于測試電纜,可以完成一個電抗器。
開始接線,儀表與電纜接線
將變頻電源接至380V電源,電源輸出線接至勵磁變壓器,并按勵磁變壓器屏圖連接勵磁變壓器并切換卡子。接地可變電壓輸出線用于連接電抗器。電抗器與分隔器相連。有兩條除法器數據線。這里,只有一條線路(另一條備用線路)用于連接變頻電源。然后分別對變頻電源的接地端子、勵磁變壓器和分壓器進行接地。許多電工會忘記勵磁變壓器的X端也需要接地。這是對在現場接受培訓的電工的特別提醒。
補償電容器能否用于現場試驗。如何連接補償電容器來計算頻率需要增加補償電容值,否則不能。當增加補償電容器時,補償電容器直接并聯到分壓器上,接地端子可以接地。補償電容器作為主變壓器時需要連接,因為主變壓器電容器的值很小,所以我們將補償電容器作為主變壓器時連接。
1
儀表組裝連接
電抗器和分壓器之間的電線直接連接到待測試電纜的相位。電纜的其他兩相和屏蔽線接地,電纜的另一端用樹木隔開。注:在連接電纜前,應對電纜進行絕緣試驗,以確認各相與地、相與相之間的絕緣完好。接線完成后,接通電源,設置變頻電源。主要修改有兩個地方,一個是試驗電壓,另一個是耐受電壓時間。設置完成后,第一個測試為自動測試,第二個測試為手動測試。
手動測試:您可以手動調整頻率找到共振點,手動將其升高到所需電壓,單擊開始時間,完成時間,單擊降壓停止。
自動測試:直接進入自動測試界面,點擊自動測試,試驗將動找諧振點,升壓,計時及降壓。
有兩種操作模式(手動和自動)
在操作的過程中難免會出現各種各樣的問題,在操作之前一定要詳細的看下設備使用手冊,并咨詢專業人員。
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