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中試控股技術研究院魯工為您講解:電纜進行交流耐壓試驗過程無閃絡、放電等異常則試驗通過
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。
檢驗
1、變頻電源
1)絕緣電阻測試
2)耐壓試驗:2000V,1分鐘
3)負載試驗:在滿負荷下,各器件的溫升不大于45K 。
2、勵磁變壓器
1)直流電阻測量
2)變比測量
3)空載電流及空載損耗
4)短路阻抗和負載損耗
5)絕緣電阻測試
6)溫升試驗:額定容量下運行60min,溫升不大于65K
3、電抗器試驗
1)直流電阻測量
2)電感量測量
3)交流耐壓試驗
溫升試驗:額定容量下運行60min,溫升不大于65K
4、中試控股成套裝置試驗
(1) 耐壓試驗:1.1額定電壓下,耐壓1min;
(2) 短路試驗:電壓為0.5U,0.8U,1.0U的條件下,將高壓輸出突發短路3次,保護裝置可靠動作,各單元完好。
(3)噪音小于60dB;
被試品是否被穿可按下述各種情況進行判斷:
1、根據試驗時接入的表計進行分析,一般情況下,若電流表突然上升,則表明被試品擊穿(過流繼電器動作,自動跳閘)。但當被試品的容抗XC 與試驗變壓器的漏抗 XL之比不大于2時,雖然被試品擊穿,電流表指示也不會發生明顯的變化,有時還可能出現電流表指示反而下降的情況。
若出現這種情況,應根據在高壓側的測量電壓裝置高壓側的電壓,被試品若擊穿,其電壓表只是要突然下降,而在低壓側測量的電壓表也要下降,但有時很不明顯。
2、根據試驗控制回路的狀況進行分析。若過流繼電器整定值適當,則被試品擊穿時過流繼電器動作,電磁開關即跳閘。若整定值過小,可以在升壓過程中因被試品的電容電流過大而使過流繼電器動作而跳閘。
3、根據被試品狀況進行分析。試驗過程中,如被試品發出響聲、斷續放電響聲、冒煙、產生氣體、有焦臭味、及燃燒等都是不能容許的,應查明原因。如查明這種情況來自被試品絕緣部分,則可以認為被試品存在問題或已確實被。
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%。
根據試品性質不同,串聯諧振耐壓設備也可分為不同類型,具體如下:
1)對于XLPE交聯高壓電纜、GIS的交流耐壓,IEC標準規定可采用非工頻耐壓,頻率范圍可選擇在20Hz~300Hz,國內也有相關的試驗標準,一般頻率范圍為30Hz~300Hz之間。因此,對于這些設備的交流耐壓試驗,可采用變頻串聯諧振試驗設備。變頻串聯諧振試驗設備一般由以下幾個主要部分組成:變頻電源(用以產生試驗所需的非工頻電源),激勵變壓器,電抗器(分為固定式和可調式),電容分壓器(用來測試試驗電壓)。中試控股根據調諧的方式,又可分為調頻、調感以及調頻調感型。
2)對于發電機定子的交流耐壓,中試控股因發電機定子線棒的絕緣介質較為薄弱,進行交流耐壓時如采用過高的頻率,極易因高頻造成的極化、發熱損壞線棒的絕緣;如采用低頻進行試驗,則不能真實的反映定子的正常工作狀態,得不到好的試驗效果。故此,對于發電機定子的耐壓試驗,一般采用工頻進行。國內相關標準對于工頻的定義,一般為45Hz~55Hz。工頻串聯諧振耐壓設備的調諧方式,理論上分為調感和調容兩種。調感式通常采用調節電抗器鐵心氣隙的方式,可以連續平滑的調節感抗值,操作比較方便;調容式不僅需要笨重的電容,并且電容不能連續的調節,所以不太適合現場操作。因此,一般都采用調節電感的方式進行調諧,故又稱為工頻串聯調感諧振。
諧振電壓是應用于串聯諧振試驗中的一種專業的術語,是指當串聯諧振電路產生諧振條件時所產生的電壓,我們常常聽到的諧振電壓也就是指串聯諧振試驗裝置在試驗過程中的電壓大小。
我們在現場給客戶做售后的時候,常常有客戶問我,10kv系統電壓為什么是22kv,35kv系統電壓要打到多少才算合格,中試控股今天和大家分享串聯諧振電壓的計算方式和標準。
諧振電壓的計算方法
以10kv系統為例: YJV22-8.7/10是電纜的型號,電壓等級是10kv,相電壓是8.7kv,根據預防性是試驗標準,串聯諧振試驗裝置對電纜的最高電壓為2.5U0,即,8.7*2.5≈22kv;根據不同的標準,也有些單位是按照 2U0來確定電纜是否合格的,不管采用哪種,串聯諧振試驗的諧振電壓嚴格按照客戶指定的要求進行試驗,如果是35kv系統,其諧振電壓為21*2.5U0≈52kv;同理110kv,220kvd的諧振電壓計算方法一致,需要注意的是其倍率有所區別,比如110kv 系統,串聯諧振試驗對電纜的最高電壓為64*1.7U0≈109kv,以此類推,如果對倍率有疑問的可以查一下《電氣設備交接試驗標準》有明確的規定。
在工業生產和實驗室中,為了提供不停類型的電流和保障生產和實驗的安全,變頻串聯諧振技術越來越普及,但是對于電路的操作和使用仍然要格外小心,一不小心就有可能釀成大禍,那么對于變頻串聯諧振技術,在操作使用過程中怎樣連接電路才算正確呢?
變頻串聯諧振試驗裝置
勵磁變壓器接線需要準確:在這種實驗中一般使用10KV、35KV、110KV的電壓,如果變頻串聯諧振設備用來充當電纜的耐壓裝置,勵磁變壓器大多是接在低端。如果是同時充當中高壓和低壓的耐壓裝置就需要把勵磁變壓器低端和高端分開來連接,低壓連低端,高壓連高端。如果是與低、中、高壓電纜相連就應該將高端與高壓電纜相連,其余兩根非高壓電纜都連在勵磁變壓器的低端。
變頻串聯諧振接線試驗
勵磁變壓器接線:如果作為電機的耐壓裝置,變頻串聯諧振電路應當連接在勵磁變壓器的低端,在這種狀況下變頻串聯諧振可以同時連接高壓和低壓電線。
連接電抗器及電容分壓器:如果與變頻串聯諧振設備的這兩個構件相連的電纜長度都很短,這種情況下至少要將兩節電抗器串聯起來,與電壓高低沒有太大關系,以防回路不能發生諧振。
電抗器的連接:在使用變頻串聯諧振進行耐壓試驗時,如果被試品是是電容較低的原件或者是開關,就應該將所有的電抗器串聯在回路中,這樣做是為了防止出現諧振不能正常進行情況。
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