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GIS交流耐压试验 变频串联谐振耐压装置

简要描述:

GIS交流耐压试验 变频串联谐振耐压装置主要由变频控制器,励磁变压器,高压电抗器,高压分压器等组成。变频控制器又分两大类,20KW及以上为控制台式,20KW以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。

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GIS交流耐压试验 变频串联谐振耐压装置

优点

  1、体积小、重量轻,适合施工现场使用。高电压等级时,电抗器采用积木式结构,同时便于运输和现场安装。

  2、在试品击穿时,谐振条件破坏,短路电流小,只有试品额定电流的 1/10以下,对试品的危害性小。

  3、采用一点接地、进线保护、低通道滤波器、放电保护等,不仅可以在稳态下使放电或击穿电流小,而且还使暂态(瞬时)电流的破坏减小,从而保证设备和人身的安全。

  4、适用范围广。可对电力电缆、断路器、开关进行变频交流耐压试验,对大型发电机组、电力变压器、互感器、套管等电气设备进行耐压试验,还可用于局部放电试验及测量接地电阻。

  5、变频串联谐振试验装置是先在低电压下调谐振点,然后再升高电压幅值达到试验所需电压,且能保持谐振点,安全可靠。

  利用串联谐振的方法进行交流耐压试验是完全可行的。对于试验中遇到的问题,采用调整试验频率、选择偏离谐振频率下进行试验和调整回路的品质因数的方法也是行之有效的。前面所述仅仅是目前实际操作中发现的问题,今后还会遇到一些其它的技术问题,有待在实践中发现和解决。目前电力规范中规定35KV及以上电缆试验必须做交流耐压,这就要求我们不断总结经验,取长补短,逐渐改进,对新工艺、新材料提出更高的要求,用行之有效科学方法去应对日益发展新技术。变频串联谐振耐压试验装置的原理连接

GIS交流耐压试验 变频串联谐振耐压装置

故障原因及排除:  
1、风扇不能启动:  
急停、故障保护、失谐保护后,没有按“故障复位”;  
内部温度过高,功率元件热保护;  
排除方法:关断仪器电源,将仪器静置30分钟左右,重新开启电源,按仪器面板上的“复位”键,再启动仪器。  
2、自动调谐不能完成,找不到谐振点:  
(1)现象:调谐曲线完全是一条直线,调谐完成后仪器提示没有谐振点  
原因:回路接地不好,试验回路接线错误,装置某一仪器开路  
排除方法:检查接地装置可靠,接地连接线是否有断开点;  
检查励磁变压器的高低压线圈的通断;  
检查每一只电抗器的通断;  
检查分压器的信号线的通断;  
检查分压器的高低压电容臂的通断;  
装置自身升压时没有谐振点,还需要检查补偿电容器的通断;  
(2)现象:调谐曲线是一条曲线,有较低的尖峰;  
试验时一次电压较高,高压却较低,甚至在没有升到试验电压时,一次电压已经到达额定电压,回路自动降压;  
原因:电抗器与试品电容量不匹配,没有准确找到谐振点;  
试品损耗较高,系统Q值太低;  
励磁变压器高压输出电压较低;  
排除方法:将补偿电容器并接入试验回路,加大回路电容量;  
尽可能将多只电抗器串联,提高回路电感量;  
提高励磁变压器的输出电压;  
干燥处理被试品,提高被试品的绝缘强度,减少回路的有功损耗; 

GIS交流耐压试验 变频串联谐振耐压装置

常规预防性试验中被试品对象

1. 300mm2电缆zui长可达1km(10kV变配电站中或是风电站中zui长距离),电容量≤0.37μF,试验谐振频率为30-300Hz,试验电压22kV。

2. 10kV开关,绝缘子及母线交流耐压试验,试验谐振频率为30-300Hz,试验电压不超过42kV。

3. 10KV变压器交流耐压试验,试验谐振频率为30-300Hz,试验电压28KV。

4. 4000kW/9kV电机耐压试验,试验谐振频率45-65Hz,试验电压15kV。

GIS交流耐压试验 变频串联谐振耐压装置

功能特点

1.本公司生产此装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐、高压闪络故障等保护功能,过压过流保护值可以根据用户需要整定,试品闪络时闪络保护动作并能记下闪落电压值,以供试验分析。

2.整套设备装置中单件重量很轻,zui大不超过50kg,便于拖到现场使用。

3.装置具有两种工作模式,方便用户根据现场情况灵活选择,提高试验速度。两种工作模式操作性灵活,可根据现场情况设置成全自动模式、手动模式、自动调谐或手动调频,手动升压模式或自动升压模式。

4.能存储及时打印和异地打印数据,打印出的结果可显示出耐压及时间值,可在预防性试验册中直接粘贴测试打印结果,存入的数据编号也是数字及日期时间段,方便的帮助用户识别和查找。

5.装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定,当装置已大致找到谐振频率时,设备会自动进行微调节,同时彩色液晶大屏幕显示扫描谐振、升压、记时曲线方便使用者直观了解是否找到谐振点。

6.采用了DSP平台技术,可以方便的根据用户需要增减功能和升级,也使得人机交换界面更为人性化。

技术指标

1.额定电压:44kV--满足10kV开关,绝缘子及母线交流耐压试验;

2.输出电压波形畸变率:<1.0%

3.允许连续工作时间:额定条件下一次性工作30分钟,在对电缆耐压时,满足连续工作60分钟

4.装置自身品质因数:Q>50

5.电缆试验时满负荷下品质因数:Q>30(与负载相关)

6.输入电源:单相380V/220V

7.频率调节范围:30Hz~300Hz

8.系统测量精度:1.5%

9.装置具有过压、过流、零位启动等保护功能

2、系统配置

(1)电源控制箱 1台

额定功率:4kW;

输入电压:单相 380V/220V±15% 50Hz

输出电压:0~400V可调

输出电压频率:30~300Hz, 0.1Hz步进可调,频率不稳定度≤0.02%

输出电流:0~10A

(2)电抗器2台

额定工作电压:22kV

额定工作电流:1A

额定电感量:112H

连续工作时间:60分钟

温 升:小于60度

工作频率:30~300Hz

(3)励磁变压器 1台

额定容量:4kVA

输入电压:400V/200V

输出电压:1.5kV/3kV/5kV

输出电流:2.6A/1.3A/0.8A

(4)电容分压器

电容量:2000pF

额定电压:50kV

工作频率:30~300HZ

(5)谐振电容器

电容量:1500pF

额定电压:44kV

工作频率:30~300HZ

(6)测试线及附件 1套(测试线高压线,测试电源连接线,鳄鱼夹)

注意事项

  1、试验频率的调整

  对试验装置与被试品构成的回路,其谐振频率是确定的,有时可能会出现被试品频率不能满足试品所要求的频率。由公式:ωL=1/ωC,为满足频率要求,有调节电感和改变电容量两个办法,但由于可调电感的设备价格相对要高得多,为此选择用并联电容的办法(如图4所示)。

  在施工现场,并联电容的来源有耦合电容器、开关的断口电容器等。在选用并联电容时,必须考虑并联电容器能够承受试验电压的考验,电容量的大小必须使试验电压频率能够满足规程规定。例如对变压器耐压试验,试验频率一般要求在工频,即45-60HZ。由串联谐振条件:LC=1/ω,因为L=2*131=262H,所以C约为27000-48000pF。根据介损试验数据,变压器高对低的电容量一般要小于27000pF,显然不能满足谐振条件。例如,我们在做某台主变220KV中性点套管耐压试验时,根据高对低地的电容量Cx=18000pF,试验电压为72KV,实际条件选用110KV耦合电容器(C1-10000PF)。这样,C=C1+Cx=28000pF,f=58.8HZ,在规定范围内,考虑到高压引线对地的杂散电容影响,实际测量值要比计算值略低。现场试验数据为f=55.6HZ,与计算值相符。又如电缆,其耐压试验的频率一般要求在30-75HZ间。由于不同长度、不同截面电缆的电容量不同,要实际情况实际计算,通过并联电容器和改变电感的串并联,使得频率符合要求。如110KV电缆,YJLW03-64/110,400平方毫米,440米,单芯电容量为65nF,可计算得f=2*(65*10*131)=53HZ,在范围内。若是遇到短电缆,在电容量不够时,可并联电容器。

  2、提高试验的稳定性

  在应用中,发现当电压升到接近试验电压时,电压上升速度太快并伴有较大的电压波动,甚至能导致电压保护动作,使试验必须重新开始,这对设备安全是不利的。但如果电压保护值设定过大,就不能很好的起到保护被试设备免受过电压的作用。根据R-L-C电路的通用频率特性曲线(如下图5)。 

  改变这种情况的方法有以下两种:

  2.1、选择偏离谐振频率下进行试验。我们知道,为减少试验变压器的容量,在选择 Q 值时,Q值尽量要大.但当Q值较大时,而在偏离谐振频率时,相对较缓。所以,我们可以在试验变压器容量允许的条件下选择偏离谐振频率进行升压,达到了降低电压上升速度的目的。

  2.2、调整回路的品质因数。由图 Q=Uc/U=1/ωCR可知,为减少Q值,必须增加回路电阻,这样,为达到试验电压,励磁变压器的输出容量也要增加,所以,应用这种方法时,必须在容量许可的条件下进行。

  3、对接地电阻的要求

  接地线要于接地体可靠连接,接地电阻小于4Ω。

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