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中試控股技術研究院魯工為您講解:變頻串聯耐壓試驗裝置(電力院)
ZSBP-540kVA/270kV變頻諧振試驗裝置
試驗數據保存,可即時打印試驗數據,也可將數據保存以備下次打印。
參考標準:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018
變頻諧振試驗裝置:變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振,在被試品上獲得高電壓大電流,是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流,在國內外已經得到廣泛的應用。
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。元器件(純進口):功率器件:德國英飛凌,模塊:日本富士IGBT,芯片:英特爾等
技術參數及功能描述
設備遵循標準
為了防止電擊,接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前,應確保本產品已正確接地。
數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片,頻率分辨率16位,在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz;采用了正交非同步固定式載波調制方式,確保在整個頻率區間內輸出波形良好;功率部分采用了先進的IPM模塊,在小重量下確保儀器穩定和安全。
1、技術參數
? 輸入電源:
電壓: 380/220V±10%
頻率: 45/65Hz
? 輸出電壓:0-500V;
? 輸出波形:正弦波
? 頻率調節范圍:30-300Hz
? 頻率分辨率:0.01Hz
? 頻率穩定度:0.1%
? 頻率步進值:5Hz,1Hz,0.1Hz,0.01Hz
? 電壓分辨率:0.1kV
? 電壓測量精度:1.5%
? 電壓步進值: 1%,0.5%,0.1%,0.01%
? 運行連續工作時間:60分鐘
串諧計算
為了用戶更好更快的完成試驗,多用計算公式可以節約時間和少帶設備
注意事項及常見問題
1、高壓試驗請注意安全,嚴格按照高壓試驗的規范來操作。檢查/修改試驗接線時,請先關閉本系統,并切斷電源。
2、串聯諧振系統支持的最高電壓為800Kv,實際能夠升到的高壓由激勵變壓器決定,請根據試驗電壓調換合適的激勵變壓器。
3、如果開機后發現變壓器發出非正常聲音,請立即關閉本系統并切斷電源,檢查變壓器接線是否正確。
4、正?!巴C”采用逐步降壓停機的方式,保護停機直接快速停機,遇到緊急情況可以直接斷開空開直接關機。
5、如果自動掃頻失敗,請檢查接線或重設掃頻范圍。
6、本系統試驗電壓為峰值采樣(國標要求),如果系統顯示的高壓跟萬用表顯示的高壓差別大,請檢查“試驗參數”中的“分壓變比”是否正確填寫。
常見故障排除
通用注意事項
1.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。
2.操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。
3.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。
4.各聯接線不能接錯,否則可導致試驗裝置損壞
5.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。
常見故障原因及排除
1.自動調諧不能完成,找不到諧振點:
現象:
調諧完成后儀器提示高壓異常
原因:
回路接地不好,試驗回路接線錯誤,裝置某一儀器開路,高壓測量線短路或者開路,高壓測量紅黑線頭插反
排除方法:
1)檢查接地裝置可靠,接地連接線是否有斷開點;
2)檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷;
3)檢查每一只電抗器的通斷;
4)檢查分壓器的信號線的通斷;
5)檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷;
6)裝置自身升壓時沒有諧振點,還需要檢查補償電容器的通斷;
如果所有部件正常,依然沒有諧振點,請和廠家聯系,不可拆卸儀器!
3 不能升壓到試驗電壓
現象:
1);改換激勵電壓到較高的電壓接頭
2)被試品部分有避雷器沒有打開連線
3)諧振點沒有找準,偏諧;
原因:
1)電抗器與試品電容量不匹配,沒有準確找到諧振點;
2)試品損耗較高,系統Q值太低;
3)勵磁變壓器高壓輸出電壓較低;
4)高壓連接線過長或沒有采用高壓防暈線
排除方法:
1)將補償電容器并接入試驗回路,加大回路電容量;
2)盡可能將多只電抗器串聯,提高回路電感量;
3)提高勵磁變壓器的輸出電壓;
4)干燥處理被試品,提高被試品的絕緣強度,減少回路的有功損耗;
5) 一般在設備較高電壓輸出時,采用高壓防暈線,或將普通高壓輸出線改為較短的連線,一般不超過5米。
《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB50150-2006
《水輪發電機組安裝技術規范》 GB/T8564――2003
《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6—2004
《電抗器》 GB10229.88
《電力設備預防性試驗規程》 DL/T596-1996
《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)
注意所有終端的額定值:為了防止火災或電擊危險,請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前,請閱讀本產品使用說明書,以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時,請勿操作:如懷疑本產品有損壞,請本公司維修人員進行檢查,切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥
高壓大電容量設備進行交流耐壓試驗時,試驗變壓器容量要求非常大,試驗設備笨重,而應用串聯諧振原理可以利用電壓及容量小得多的設備產生所需的試驗電壓,滿足試驗要求。下面中試控股電力給大家介紹一下串聯諧振試驗裝置在各個領域的應用。
1.在電纜試驗中的應用
城鄉電網中電纜的大量使用,其故障時有發生。為保證交聯電纜的安全運行,國家電網公司對電纜交接和預防性試驗做出了新的規定,用交流耐壓試驗替代原來的直流耐壓試驗,以避免直流試驗的累積效應對電纜造成損傷。
國際大電網會議(CIGRE)21.09工作組的建議導則提出高壓擠包絕緣電纜的現場試驗采用DAXZ串聯諧振試驗系統,頻率范圍為30~300Hz。并在1997年發表的題為“高壓橡塑電纜系統敷設后的試驗”的總結報告中明確指出以下3條。
①由于直流電場強度按電阻率分布,而電阻率受溫度等影響較大,同時耐壓試驗過程中,終端頭的外部閃絡引起的行波可能造成絕緣損壞。
②直流耐壓試驗在很高電壓下,難以檢出相間的絕緣缺陷。
③直流電壓本身容易在電纜內部集起空間電荷,引起電纜附件沿絕緣閃絡,因波過程還會產生過電壓,這些現象迭加在一起,使局部電場增強,容易形成絕緣弱點,在試驗過程中可能導致絕緣擊穿,并可能在運行中引起事故。
很多電纜在交接試驗中按GB50150-2006標準進行直流耐壓試驗順利進行,但投運不久就發生絕緣擊穿事故,正常運行的電纜被直流耐壓試驗損壞的情況也時有發生。交流耐壓試驗因其電場分布符合運行實際情況,故對電纜的試驗為有效。
通常交流電力電纜的電容量較大,試驗電流也很大,調感式設備的體積將非常巨大并且電感調節也很困難,而調頻式裝置則靈活性更強,更易于實現。因此,電纜現場交流耐壓試驗多利用變頻諧振試驗設備。中試控股可根據客戶需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV電壓等級的串聯諧振試驗裝置。
2.在GIS設備中的應用
氣體絕緣開關設備在工廠整體組裝完成以后或分單元進行調整試驗,試驗合格后以分單元運輸的方式運往現場安裝。運輸過程中的振動、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內堅固件松動或移位;安裝過程中,在聯結、密封等工藝處理方面可能失誤,導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷;安裝現場可能從空氣中進入懸浮塵埃。導電微粒雜質等,這些在安裝現場通過常規試驗將難以檢查出來,對GIS的安全運行將是極大的威脅。
由于試驗設備和條件所限,早期的GIS產品多數未進行嚴格的現場耐壓試驗。事故統計表明沒有進行現場耐壓試驗的GIS大都發生了事故。因此,GIS必須進行現場耐壓試驗。
GIS的現場耐壓主要包括交流電壓、振蕩操作沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等3種試驗方法。其中交流耐壓試驗是GIS現場耐壓試驗常見的方法,它能夠有效地檢查異常的電場結構(如電極損壞)。
目前,由于試驗設備和條件所限,現場一般只做交流耐壓試驗。IEC517和GB7674認定對SF6氣體絕緣試驗電壓頻率在10~300Hz范圍內與工頻電壓試驗基本等效。國內外大多采用調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置進行GIS現場交流耐壓試驗。
3.在發電機(電動機)交流耐壓試驗中的應用
發電機定子繞組對地或相間電容量大,如300MW水輪發電機定子繞組對地電容量高達1.7~2.5μF,工頻耐壓時電容電流達到25~35A,試驗設備容量數千kVA,采用常規試驗設備時,設備笨重。更為嚴重的是用常規大容量試驗設備時,發電機定子繞組絕緣被擊穿時的故障點短路電流大,會燒損鐵芯,將造成很大的經濟損失。根據國家標準GB/T16927.2-1997《高電壓試驗技術》第一部分6.2.1.1電壓波形的規定“試驗電壓一般應是頻率為45~65Hz的交流電壓,通常稱為工頻試驗電壓。
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