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中試控股技術研究院魯工為您講解:10kV傳輸電纜交流耐壓試驗裝置
10kV/300mm2的電纜,長度1km,電容量≤0.378uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
35kV/300mm2的電纜,長度0.5km,電容量≤0.01uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
參考標準:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置:ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置,中試控股采用調節電源頻率的方式,使得電抗器與被試電容器實現諧振,從而在被試品上獲得高電壓大電流,因其所需電源功率小、設備重量輕體積小在國內外得到了廣泛應用,是當前高電壓試驗的新方法和潮流。
交流耐壓試驗是電力設備絕緣強度有效和直接的方法,是電力預防性試驗的一項重要內容。 此外,由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高,因此通過試驗后,設備有較大的安全裕度,因此交流耐壓試驗是電力設備安全運行的一種重要手段。一般變頻串聯諧振試驗裝置來進行交流耐壓試驗。
試驗電壓的確定交流耐壓試驗中,關鍵的問題就是正確選擇試驗電壓的數值,一方面要求能保證絕緣水平,另一方面要考慮因試驗電壓過高而引起的絕緣劣化。
檢驗
1、變頻電源
1)絕緣電阻測試
2)耐壓試驗:2000V,1分鐘
3)負載試驗:在滿負荷下,各器件的溫升不大于45K 。
2、勵磁變壓器
1)直流電阻測量
2)變比測量
3)空載電流及空載損耗
4)短路阻抗和負載損耗
5)絕緣電阻測試
6)溫升試驗:額定容量下運行60min,溫升不大于65K
3、電抗器試驗
1)直流電阻測量
2)電感量測量
3)交流耐壓試驗
溫升試驗:額定容量下運行60min,溫升不大于65K
4、中試控股成套裝置試驗
(1) 耐壓試驗:1.1額定電壓下,耐壓1min;
(2) 短路試驗:電壓為0.5U,0.8U,1.0U的條件下,將高壓輸出突發短路3次,保護裝置可靠動作,各單元完好。
(3)噪音小于60dB;
被試品是否被穿可按下述各種情況進行判斷:
1、根據試驗時接入的表計進行分析,一般情況下,若電流表突然上升,則表明被試品擊穿(過流繼電器動作,自動跳閘)。但當被試品的容抗XC 與試驗變壓器的漏抗 XL之比不大于2時,雖然被試品擊穿,電流表指示也不會發生明顯的變化,有時還可能出現電流表指示反而下降的情況。
若出現這種情況,應根據在高壓側的測量電壓裝置高壓側的電壓,被試品若擊穿,其電壓表只是要突然下降,而在低壓側測量的電壓表也要下降,但有時很不明顯。
2、根據試驗控制回路的狀況進行分析。若過流繼電器整定值適當,則被試品擊穿時過流繼電器動作,電磁開關即跳閘。若整定值過小,可以在升壓過程中因被試品的電容電流過大而使過流繼電器動作而跳閘。
3、根據被試品狀況進行分析。試驗過程中,如被試品發出響聲、斷續放電響聲、冒煙、產生氣體、有焦臭味、及燃燒等都是不能容許的,應查明原因。如查明這種情況來自被試品絕緣部分,則可以認為被試品存在問題或已確實被。
統配置及具體參數
1、變頻控制電源6KW 1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 6KW
c) 工作電源: 交流220V、50Hz 。
d) 輸出電壓: 0~250V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 24A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍: 30~300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用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、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能及各種數據打印功能。
O) 重 量: 16Kg
2、 中試控股勵磁變壓器6KVA 1臺
a) 額定容量: 6KVA
b) 輸入電壓: 250V
c) 輸出電壓: 1.75KV;3.5KV;
d) 工作頻率范圍: 30~300Hz
e) 連續運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 結構: 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求;
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;
內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
h) 重 量: 40Kg ;
3、高壓電抗器 DK-27/27 2臺
a) 額定容量: 27KVA
b) 額定電壓: 27KV
c) 額定電流:1A
e) 品質因素: Q≥30
f) 結 構: 干式;
g) 重 量: 35Kg/臺
h) 連續運行時間:≥ 1小時
4、 電容分壓器 60/0.003 1臺
a) 額定電壓: 60KV
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) 介質損耗: tgδ≤0.5% ;
g) 重 量: 10Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度系數小,角位移小,在30-300HZ內分壓比不變。
結構: 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求;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;內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
一般應考慮以下幾個因素:
1、在被試品上可能產生過電壓的數值、持續時間及其次數。如被試品遭受較高過電壓的可能性極小,則可不必采用過高的試驗電壓;如被試品(如直接與架空線連接的發電機)可能遭受到較高的過電壓時,則應適當提高試驗電壓的數值。
2、電氣設備設計時采用的絕緣水平。
3、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響,使絕緣逐步劣化,絕緣性能下降,故在確定試驗電壓時,應考慮到絕緣損傷的程度和運行年限。例如,運行中設備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。
對于變壓器直流電阻測試儀的測量,接通測試線后,關閉電源開關,打開電源指示燈,按“啟停鍵”。根據測量值選擇電阻檔位范圍,按下檔位開關,檔位指示燈亮,液晶屏上顯示的穩定值即為測量電阻值。讀取數值時,請注意所選范圍內的單元,并測量大電感樣品,如電力變壓器、除線圈以外的其他測試電路。為了避免電磁干擾,不必測量最佳短路。
變壓器直流電阻測試儀放電時,測試后應直接切斷主電源。如果在感知測試中操作后不應立即切斷電源,則儀器應具有連續放電過程,通常放電至少20秒。否則,電感的反電勢將是危機的人身安全。 對于雙繞組變壓器,當額定電流通過變壓器的一個繞組而另一個繞組短路時,變壓器吸收的有功功率稱為變壓器短路損耗。對于多繞組變壓器,短路損耗基于指定的繞組堆疊。
纏繞變壓器時,需要大量銅線。這些銅線有電阻。當電流流動時,電阻將消耗一定的功率。這部分損失經常轉化為熱量并被消耗掉。這種損失被稱為“銅損”。
當變壓器的初級繞組通電時,線圈產生的磁通量也是鐵芯本身的導體,在垂直于磁力線的平面設計中將感應出電勢。這種電勢在鐵芯的橫截面上形成一個閉環,并產生電流,稱為“渦流”。這種“渦流”增加了變壓器的損耗,導致變壓器鐵芯發熱,變壓器溫升增加。由“渦流”引起的損耗稱為“鐵損”。
因此,變壓器溫升主要是由鐵損和銅損引起的。由于變壓器中的鐵損和銅損,其輸出功率總是小于輸入功率。
變壓器繞組變形測試是為了測量變壓器,例如在運輸過程中繞組匝數,相短路或碰撞,從而導致線圈的相對位移,以及在運行過程中由于線圈變形而引起的電磁張力所引起的短路和故障情況變壓器繞組等故障測量上述由變形引起的故障將改變變壓器繞組的分布參數,影響并改變變壓器的原始頻率響應,并且可以應用幅度變化和諧振頻率點偏移的頻域特性。根據此特性,可以使用中試控股電力頻響法變壓器繞組變形測試儀進行測試。
頻響法變壓器繞組變形測試儀采用國內FRA分析的原理。該原理已經對近500個變壓器繞組進行了變形測試。已經發現了一些繞組嚴重變形和輕微變形的變壓器。但是,在測試過程中,由于測試方法不正確以及對外部干擾的考慮不足,也會引起誤判。本文分析了由于接地線處理不當而引起的誤判的示例。
當前在電網中使用的變壓器繞組變形測試儀主要使用頻率響應分析方法來診斷變壓器繞組變形。頻率響應分析方法(FRA)基于變壓器繞組分布參數的網絡分析。功能上,每個繞組都可以看作是由電阻,電容,電感等分布參數組成的無源兩端口網絡。根據電氣理論,如果繞組發生機械變形,則繞組上的電感和電容等分布參數網絡勢必會發生變化隨著網絡參數的變化,其頻率響應特性也會發生變化。因此,通過比較變壓器繞組的頻率響應特性,可以正確地診斷變壓器繞組的變形。 中試控股電力講解變壓器繞組的變形已成為造成變壓器損壞的重要原因之一。盡管繞組的變形只是一個孤立的情況,但對變壓器極為有害。通過對變壓器繞組進行變形試驗,可以有效地發現各種變形的原因,并采取相應的對策和措施,為變壓器的安全運行提供可靠的保證。目前,變壓器繞組變形測試是高壓電氣測試專業的一種新型研究課題,也是一項技術含量很高的課題。為此,相關專業人員需要認真學習新知識,積累新經驗并研究新主題,以便更好地及時發現和解決問題。
工作原理
變頻串聯諧振裝置采用ARM和FPGA高速數字信號處理器,實現整個試驗過程的高水平控制,FPGA高速數字信號處理器程實時計算出輸出波形,實時改變波形輸出,實時測量高壓電壓值及變頻器電源主回路參數,并返回測量參數,運行狀態給ARM,實時采樣保護信號,快速關閉電源輸出及其波形發生器。
技術特點
1波形為脈寬電壓調節的方波。
2系統運行過程中對電壓連續監控,當電源電壓波動或電源頻率波動導致高壓電壓波動時,自動3.微調電壓至設置電壓值。
3自動掃頻,尋找諧振點.頻率范圍20-300Hz,可手動設置掃頻范圍,掃頻最大耗時2分鐘(全頻掃), 頻率分辨率0.01Hz。
4自動試驗,用戶可設置試驗程序,試驗程序分為5段,系統自動按設置的程序完成試驗過程。
5強大的保護及報警功能:過流保護,過壓保護和閃絡保護。
6試驗結果打印。
步驟/方法
面板操作說明
【1】變頻電源的輸出航插,連接到激勵變壓器輸入端
【2】變頻電源的輸入航插
【3】變頻電源電源輸入總開關
【4】變頻電源電源輸入控制開關
【5】變頻電源220V輸出航插,連接到激勵變壓器的風扇輸入端
【6】旋轉鼠標“頻率”(手動試驗:調節頻率;自動試驗:設置階段耐壓時間)
【7】320x240液晶顯示器
【8】旋轉鼠標“電壓”(手/自動試驗:設置試驗參數;手動試驗:調節目標電壓;自動試驗:設置階段目標電壓)
【9】鍵盤,用來操作菜單
【10】打印機
【11】分壓器的電壓輸入插孔
【12】變頻電源接地端子
【13】高壓指示燈/高壓制動
【14】USB接口,此功能只在廠內生產儀器調試時使用;不具備其他功能。
注意: 當220V電源接入變頻電源插座且面板上空開合上時,變頻電源220V 輸出航插上已經帶有220V電壓,此時嚴禁碰觸此航插插針。應在合空開前接好所有試驗連線。
從負載諧振方式劃分,可以為并聯逆變器和串聯逆變器兩大類型,下面列出串聯逆變器和并聯逆變器的主要技術特點及其比較:串聯逆變器和并聯逆變器的差別,源于它們所用的振蕩電路不同,前者是用L、R和C串聯,后者是L、R和C并聯。
串聯逆變器的負載電路對電源呈現低阻抗,要求由電壓源供電。因此,經整流和濾波的直流電源末端,必須并接大的濾波電容器。當逆變失敗時,浪涌電流大,保護困難。并聯逆變器的負載電路對電源呈現高阻抗,要求由電流源供電,需在直流電源末端串接大電抗器。但在逆變失敗時,由于電流受大電抗限制,沖擊不大,較易保護。
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