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交流耐壓諧振裝置

中試控股技術博士為您解答：串聯(lián)諧振充電電路的動態(tài)工作狀態(tài)是由電路的固有頻率 f0 和開關管的工作頻率 fS 之間的關系決 定的, 根據(jù)工作頻率 fS 和固有頻率 f0 的關系, 可 以決定電路中的諧振電流是連續(xù)的還是斷續(xù)的。 實驗中諧振電容為 0. 4 F, 諧振電感為 18 H, 根據(jù)公式可算出該電路的固有諧振頻率 f0= 1/ 2π? LC= 59 kHz, 中試控股下面根據(jù)不同的工作頻率時的不同 電流波形進行說明。

ZSBP-250KVA/250KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置

一、適用范圍

1. 110kV變電站開關、母線、GIS等電氣設備的交流耐壓試驗，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過230kV。

2．110kV及以下電壓等級變壓器中性點交流耐壓試驗，電容量≤0.02μF，試驗頻率為45-65Hz，試驗電壓不超過95kV。（此處以20000pF為主）

3. 35kV及以下電壓等級變壓器交流耐壓試驗，中試控股電容量≤0.01μF，試驗頻率為45-65Hz，試驗電壓不超過85kV。

4. 10kV及以下電壓等級變壓器交流耐壓試驗，電容量≤0.01μF，試驗頻率為45-65Hz，試驗電壓不超過35kV。

ZSBP-250KVA/250KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置容量定為250kVA/250kV/50kV，分5節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為50kVA/50kV/1A/100H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。

交流耐壓諧振裝置試驗時設備使用關系列表

設備組合

被試品對象 電抗器

50kVA/50kV 5節(jié) 激勵變壓器

輸出端選擇

35kV變壓器交流耐壓 使用電抗器2節(jié)串聯(lián) 3kV

110kV變壓器交流耐壓 使用電抗器4節(jié)串聯(lián) 6kV

110kV變電站電氣設備 使用電抗器5節(jié)串聯(lián) 6kV

二、系統(tǒng)主要性能及參數(shù)

1、電源電壓： 220V/380V±10%、50Hz；

2、額定容量： 250KVA；

3、輸出電壓： 250KV

4、輸出電流： 1A， 5A

5、輸出電壓波形: 正弦波；

6、ZSBP-250KVA/250KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；

7、允許連續(xù)工作時間：額定輸出電流下持續(xù)運行時間為60分鐘；

8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；

9、品質(zhì)因數(shù): ≥30

10、系統(tǒng)噪聲: ≤60db

11、系統(tǒng)測量精度: 1.0級

12、頻率分辨率: 0.01Hz

13、頻率不穩(wěn)定度: ≤0.05%

14、環(huán)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(diào)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(shù)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(fā)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(shù)據(jù)打印功能。

三、設備遵循的國家標準和行業(yè)標準

GB7328-87 << 變壓器和電抗器的聲級測量>>

GB1094 <<電力變壓器>>

ZBK41006-89 <<試驗變壓器>>

GB4208 <<外殼防護等級>>

GB2900 <<電工名詞術語>>

GB5273 <<變壓器、高壓電器和套管的端子>>

GB191 <<包裝儲運標志>>

GB10327 <<電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗外絕緣自空氣間隙》

GB10229-88 <<電抗器>>

IEC358(1990) <<耦合電容器和電容分壓器>>

IEC1000 <<電磁兼容性>>

GB4793-1984 電子測量儀器安全要求

四、ZSBP-250KVA/250KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置系統(tǒng)配置及具體參數(shù)

1、中試控股變頻控制電源10KW 1臺

a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調(diào)頻、調(diào)壓、控制、保護等功能。

b) 額定輸出容量: 0KW

c) 工作電源: 交流220V、50Hz 。

d) 輸出電壓: 0～500V可調(diào)。

e) 輸出電壓不穩(wěn)定度≤0.05%

f) 最大輸出電流: 40A

g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%

h) 頻率調(diào)節(jié)范圍: 30～300Hz

頻率調(diào)節(jié)分辨率: 0.001 Hz

i) 連續(xù)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微機控制電壓、頻率調(diào)節(jié)

l) 變頻電源配備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(diào)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、中試控股試驗頻率范圍等試驗參數(shù)設置功能及各種數(shù)據(jù)打印功能。

O) 重 量：28Kg

2、 勵磁變壓器10KVA 1臺

a) 額定容量: 10KVA

b) 輸入電壓: 250V

c) 輸出電壓： 3KV；6KV;

d) 工作頻率范圍： 30～300Hz

e) 連續(xù)運行時間: 大于1小時

f) ZSBP-250KVA/250KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置電壓比測量誤差: 小于1%

g) 結構：中試控股采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規(guī)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(nèi)置過電壓保護,防止 。

h) 重 量： 60Kg ;

3、高壓電抗器 ZSDK-50/50 5臺

a) 額定容量： 50KVA

b) 額定電壓： 50KV

c) 額定電流： 1A

e) 品質(zhì)因素： Q≥30

f) 結 構： 干式；

g) 重 量： 48Kg/臺

h) 連續(xù)運行時間：≥ 1小時

4、 電容分壓器 ZSTRF-250/0.001 1臺

a) 額定電壓： 250KV

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(zhì)損耗： tgδ≤0.5% ;

g) 重 量： 30Kg

h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結構,溫度系數(shù)小,角位移小,在30-300HZ內(nèi)分壓比不變。

電纜串諧裝置測量中應注意的問題

(1)考慮串聯(lián)諧振回路電感L值時，應考慮調(diào)壓器的電感，即回路電感應為消弧線圈的電感值和調(diào)壓器電感值之和。若不考慮調(diào)壓器的電感值，會導致電容器匹配不當。工作點偏離調(diào)諧點較遠，調(diào)諧幅值也低。若考慮調(diào)壓器的電感值時，一般可將消弧線圈的電感值再加大3.5% ~4%即可。

(2)對于35kV系統(tǒng)，當發(fā)生單相接地時，消弧線圈上高的電壓是相電壓，即2ZkV，伏安特性試驗其試驗電壓也應加到22kV。為安全起見，需先將串聯(lián)電容器作工頻耐壓試驗。試驗電壓為24kV，耐壓時間為1min。

(3)在調(diào)節(jié)時，為避免諧振出現(xiàn)過高電壓損壞被試的消弧線圈，要并接保護球隙F2(直徑5cm)及水電阻(0.1Ω/V)，為保護電容器要并接保護球隙F1。

(4)調(diào)壓器只能朝一個方向調(diào)節(jié)，避免影響。每一個抽頭應選擇同一個量程進行測量，中途不要改變量程，以免影響試驗的準確度。

中試控股變頻器通常是“交一直一交”式結構，即三相交流電源經(jīng)三相整流橋和濾波電容器變?yōu)橹绷鳎俳?jīng)控制電路和逆變管轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的交流電。在整流過程中，只有當交流電源的瞬時值大于直流電壓 UD 時，整流二極管才會導通，整流橋中才有充電電流，顯然，充電電流總是出現(xiàn)在電源峰值附近的有限時間內(nèi)，呈不連續(xù)的脈沖波形。這種非正弦波具有很強的高次諧波成分。高次諧波的瞬時功率一部分為“ + ”，另一部分為“一”，屬于無功功率。這種無功功率使得變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)較低，約為 O.7 ～ 0.75。

用隨機附帶的柔性連接電纜將試驗設備與試品電纜相連接。合上電源，設定好試驗頻率、時間和電壓以及高壓側(cè)的過流保護值、過壓保護值，然后開始升壓試驗。試驗電壓峰值：Ｕmax＝3Ｕo，其中Ｕo為電纜導體對地或金屬屏蔽之間的額定工作電壓。串聯(lián)諧振試驗裝置則可以用較小的試驗容量很好地滿足電纜的交接試驗與預防性試驗的試驗要求。升壓過程應密切監(jiān)視高壓回路，監(jiān)聽試品電纜是否有異常響聲。電纜串諧裝置升至試驗電壓時，即開始記錄試驗時間并讀取試驗電壓值。 試驗時間到后，儀器自動停機。

例如：額定電壓為10KV電纜，單相額定電壓Ｕo： 相額定電壓Ｕo： Ｕo＝10/√3kV 所以試驗電壓峰值為：Ｕmax＝3Ｕo ＝3×10/√3kV ＝√3×10kV ＝17．32kV

并聯(lián)諧振的電路特點

1.電壓一定時，諧振時電流最小；

2.總阻抗最大；

3.電路成電阻性，支路電流可能會大于總電流。

交流耐壓諧振裝置通過對電路諧振的分析，掌握諧振電路的特點，再實踐中，應該用其所長，避其所短。

串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的電路特點

串聯(lián)諧振的電路特點

1.總阻抗值最小：Z=R+j(wl-1/wc)=R；

2.中試控股電源電壓一定時，電流最大；I=I0=U/|Z|=U /R；

3.電路成電阻性，電容或電感的電壓可能高于電源電壓。