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產(chǎn)品展示 > 串聯(lián)諧振 > 調(diào)頻諧振耐壓裝置 > 調(diào)頻諧振耐壓裝置
YD2000調(diào)頻諧振耐壓裝置的詳細(xì)資料:
一.YD2000調(diào)頻諧振耐壓裝置主要功能及技術(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.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.電源大功率:10kW(三相AC380V電源供電時(shí));
6.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、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、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
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、YD2000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,阻抗為小值Z = R,回路電流為大值,電容上的電壓為大值,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、YD2000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、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 YD2000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,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 YD2000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,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。
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