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電力技術
風電場試驗串聯諧振儀
時間:2023-01-01

中試控股技術研究院為您講解:風電場試驗串聯諧振儀

適用電壓等級:6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV,也可以定制不同的電壓等級規格。
ZSBP系列變頻串聯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。

參考標準:DL/T 474.4-2018

簡易讀懂:變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量,高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗.

主要針對電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、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、發電機、電動機、熔斷器、電容器、隔離開關、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。

中試控股始于1986年 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

變壓器、GIS系統、SF6開關、CT/PT、絕緣子、母線、電纜、套管等容性設備是變電站中常見的一次電氣設備。

中試控股根據220V以及以下變電站一次電氣設備耐壓的試驗規程要求,相應的交/直流耐試驗設備既要滿足高電壓、小電流的試驗條件,又要滿足低電壓,大電流的試驗條件,要求兼顧較寬的適用范圍,采用串聯諧振的原理,由變頻電源控制箱(控制臺)、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成了主設備

中試控股在電容分壓器上,接入整流硅堆及微安表,即可完成直流耐壓試驗。由于系統諧振后具有很好的濾波特性,因此其生產的直流電壓優于普通試驗變壓器整流出來的直流電壓。是地、市、縣級高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓

進口功率元件,變換核心:中試控股統采用進口功率元件作為功率變換的核
心,電壓輸出和頻率輸出穩定.經過多次
高壓直接對地短路的測試,系統仍然保持
完好。同時系統也有很強的過載能力
自動+手動,多種組合試驗模式:系統支持”自動調諧+手動調壓" ,“自動調
諧+自動調壓","手動調諧+手動調壓"等
試驗模式,推薦使用"自動調諧+手動調壓模式
SPWM+IPM專業芯片模塊:并聯諧振中試控股采用了專用的SPWM數字式波形
發生芯片;中試控股采用了正交非同步固定式載波
調制方式;功率部分采用了先進的IPM模塊

如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置?
為了選對規格,請提供以下技術參數
1、電力變壓器:電壓等級,大容量,試驗性質(中性點耐壓或全絕緣耐壓)單相對地電容量;
2、電力電纜:電壓等級,大長度,截面積;
3、發電機、電動機:電壓等級(出口電壓或稱工作電壓),試驗電壓(耐壓值)單相對地電容量范圍(如0.2-0.55uF等);
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線:電壓等級(或稱工作電壓);試驗電壓(耐壓值);
5、CVT效驗:電壓等級或稱工作電壓,試驗電壓(耐壓值)電容量范圍(如0.005-0.02uF)。



中試控股踐行“精細制造,深耕技術”產出變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。












中試控股電力所研發的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置為例。該裝置主要用于不同電壓等級的電力電纜,以及不同電壓等級的組合電氣開關柜,火力和水力發電機或電力變壓器的工頻交流耐壓試驗,并且,試驗裝置是可以根據不同電壓等級的被試品,來進行符合試驗需要的定制的。總結一句話就是:該試驗裝置基本可以滿足所有大容量電氣設備的絕緣耐壓試驗的。
       串聯諧振耐壓試驗裝置的基本原理,是采用可調節串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。當串聯諧振在具有電阻R、電感L,還有電容C元件的交流電路當中,一般電路兩端的電壓和當中電流位相是不一樣的。這個時候,若是調節電路元件(L或C)的參數,或改變電源頻率,則能夠使兩者位相相同,從而使得電路整體,出現純電阻性。當電路達到這種狀態之后,我們就稱它為諧振。真是因為在諧振的狀態之下,電路的總阻抗可以達到極值或近似達到極值。這樣就為耐壓試驗創造了條件。
       利用串聯諧振的試驗原理,變頻串聯諧振耐壓試驗裝置也廣泛運用于電力系統中的大容量電氣設備的絕緣耐壓試驗當中,是大容量電氣設備做有效的絕緣耐壓試驗的不可代替的試驗裝置。1、中試控股電力試驗人員在開箱時,依據裝箱清單對設備進行清查,如發現設備與裝箱清單不符,請立即與本公司聯系.
2、本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用,使用前應仔細閱讀使用說明書,并經反復操作訓練。
3、試驗人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守貴單位有關高壓試驗的安全作業規程  
4、為了保證試驗的安全正確,除必須熟悉本產品說明書外,還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
5、各連接線不能接錯,接線一定按照“注意事項”上的電路圖連接,否則可導致試驗裝置損壞.
6、本裝置使用時,輸出的是高電壓或超高電壓,必須可靠接地,注意操作安全。
7、在做被試品試驗之前,對設備進行空升試驗,試驗電壓為設備額定電壓80%.
8、無論是做被試品試驗,還是做空升試驗,下面一節電抗器一定要用絕緣支架與地面隔開.
9、在做試驗時,變頻電源與電抗器之間的距離盡可能為大(以免出現安全事故).
10、本套裝置變頻電源部分為觸摸屏形式,在點動時,要輕而慢(在進入下一個菜單時,之間間隔0.5秒),如用力過重或速度過快,有可能進入不了下一個菜單或機器不能啟動.按一下復位鍵,再返回主菜單,間隔5秒鐘再啟動,或直接關閉電源再啟動.
11、在對設備進行參數設置時,“裝置電壓”這一欄不能改變,“裝置電壓”是出廠試驗時與分壓器配套設置的.如改變“裝置電壓”,分壓器采樣信號就有所改變,測出來的就不是真正的試驗電壓,有可能偏大或偏小.對被試品的耐壓試驗就有影響.所以試驗人員在開機時就要把“裝置電壓”記錄好,以免裝置電壓在誤動以后,好查閱.
12、在做電容量比較大或損耗較高的被試品試驗時,如“發電機,容量大的電機,1.5km以上的電纜”.系統Q值較低,設置“輸出電壓”為30V~50V之間,一般情況下,“輸出電壓”設置為10V~20V之間.在做10kV以下,長度500m以內電纜試驗時,應選擇較低的勵磁電壓,“輸出電壓”為設置10V.否則,在找諧振點時,試驗電壓會超過被試品的額定耐壓值,這時系統Q值較高,容易造成被試品擊穿.





中試控股變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置產品適用性好,實用可靠,效率高,事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。


電路諧振條件是Xc=Xl,即ωL=1/ωC,由此可得電路固有諧振條件為f0=1/(2π√LC)。



阻抗條件:諧振后虛部相等符號相反。串聯阻抗等于0,并聯阻抗等于無窮大。就是在諧振的時候,串聯電路諧振電流無窮大;并聯電路諧振電壓無窮大(理論值)。或者說:(1)串聯電路中:總的輸入阻抗的虛部等于零(諧振就是輸出的電壓和電流同相)(2)并聯電路中:總的輸入導納虛部為零電路實驗從RLC 串聯諧振電路的方程分析出發, 推導了電路在諧振狀態下的諧振頻率、品質因數和輸入阻抗, 并且基于Multisim仿真軟件創建RLC 串聯諧振電路, 利用其虛擬儀表和仿真分析, 分別用測量及仿真分析的方法驗證它的理論根據。其結果表明了仿真與理論分析的一致性, 為仿真分析在電子電路設計中的運用提供了一種可行的研究方法。


諧振現象是正弦穩態電路的一種特定的工作狀態。通常,諧振電路由電容、電感和電阻組成,按照其原件的連接形式可分為串聯諧振電路、并聯諧振電路和耦合諧振電路等。 


由于諧振電路具有良好的選擇性,在通信與電子技術中得到了廣泛的應用。比如,串聯諧振時電感電壓或電容電壓大于激勵電壓的現象,在無線電通信技術領域獲得了有效的應用,例如當無線電廣播或電視接收機調諧在某個頻率或頻帶上時,就可使該頻率或頻帶內的信號特別增強,而把其他頻率或頻帶內的信號濾去,這種性能即稱為諧振電路的選擇性。所以研究串聯諧振有重要的意義。 


在含有電感L 、電容C 和電阻R 的串聯諧振電路中,需要研究在不同頻率正弦激勵下響應隨頻率變化的情況, 即頻率特性。Multisim 仿真軟件可以實現原理圖的捕獲、電路分析、電路仿真、仿真儀器測試等方面的應用, 其數量眾多的元件數據庫、標準化仿真儀器、直觀界面、簡潔明了的操作、強大的分析測試、可信的測試結果都為眾多的電子工程設計人員提供了一種可靠的分析方法, 同時也縮短了產品的研發時間。


串聯諧振實驗原理


RLC串聯電路如圖所示,改變電路參數L、C或電源頻率時,都可能使電路發生諧振。


該電路的阻抗是電源角頻率ω的函數:Z=R+j(ωL-1/ωC)  


串聯諧振實驗特性


1.電路處于諧振狀態時的特性。 


(1)、回路阻抗Z0=R,| Z0|為最小值,整個回路相當于一個純電阻電路。 


(2)、回路電流I0的數值最大,I0=US/R。 


(3)、電阻上的電壓UR的數值最大,UR =US。 


(4)、電感上的電壓UL與電容上的電壓UC數值相等,相位相差180°,UL=UC=QUS。  


2.電路的品質因數Q 


電路發生諧振時,電感上的電壓(或電容上的電壓)與激勵電壓之比稱為電路的品質因數Q,即:
3.諧振曲線。 


電路中電壓與電流隨頻率變化的特性稱頻率特性,它們隨頻率變化的曲線稱頻率特性曲線,也稱諧振曲線。 在US、R、L、C固定的條件下,有 


    改變電源角頻率ω,可得到響應電壓隨電源角頻率ω變化的諧振曲線,回路電流與電阻電壓成正比。從圖中可以看到,UR的最大值在諧振角頻率ω0處,此時,UL=UC=QUS。UC的最大值在ω<ω0處,UL的最大值在ω>ω0處。 


圖表示經過歸一化處理后不同Q值時的電流頻率特性曲線。從圖中(Q1<Q2<Q3)可以看出:Q值越大,曲線尖銳度越強,其選擇性就越好。

 

 

 

 

 

 

 

 

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