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    變頻串聯諧振成套試驗裝置

    變頻串聯諧振成套試驗裝置

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                    135KVA108KV變頻串聯諧振成套試驗裝置/電纜交流耐壓試驗裝置

    變頻串聯諧振成套試驗裝置

    第一章  變頻串聯諧振成套試驗裝置概述

    1.1 產品概述

    目前在國際和國內已有越來越多的XLPE 交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原

    有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量

    大和試驗設備的原因,仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很

    多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損

    害。有的研究觀點認為XLPE 結構具有存儲積累單極性殘余電荷的能力,當在直

    流試驗后,如不能有效的釋放掉直流殘余電荷,投運后在直流殘余電荷加上交流

    電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為,交聯聚乙烯電纜的

    直流耐壓試驗中,由于空間電荷效應,絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工

    作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿,也

    會引起絕緣的嚴重損傷。其次,由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓

    場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓,并有效

    的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此,使用非直流的方法對交

    聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時,各種大型變壓器的交流耐

    壓試驗,火力及水力發電機的交流耐壓實驗也定期進行。這些設備的試驗要求的

    試驗設備容量大,通常情況下采用諧振的辦法進行試驗,但必須是在工頻條件下

    或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45-65Hz 的頻率范圍,但很多試

    驗單位要求50Hz試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。

    我上海美端電氣系列變頻串聯諧振試驗裝置主要用于10kV、20KV、35kV、110kV的交聯橡塑電力電纜,66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗,水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節

    (30--300Hz)串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電

    纜的電容量較大,采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電

    源現場不易取得,因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容

    量能顯著降低,重量減輕,便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯諧振設備

    (50Hz),但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振,

    可以得到更高的品質因數(Q 值),并具有自動調諧、多重保護、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。

     

     1.2 串聯諧振電源在電力系統應用中的優點

     

    1.所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容

    諧振產生高電壓和大電流的,在整個系統中,電源只需要提供系統中有功消耗的

    部分,因此,試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

    2.設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中,不但省去了笨重的大功

    率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗容量

    的1/Q,使得系統重量和體積大大減少,一般為普通試驗裝置的1/5-1/10。

    3.改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的

    波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

    4.防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態,當試品的絕緣弱點被

    擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振

    或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路

    電流,擊穿電流相差數百倍。所以,串聯諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在

    大的短路電流燒傷故障點的憂患。

    5.不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓

    也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到

    閃落電壓前斷開電源,這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其

    過程長,而且,不會出現任何恢復過電壓。

     

    1.3 產品主要特點說明

    1. 調頻及功率元件使用進口的優質元器件;

    2. 充分利用公司現有資源,完全獨立自主開發和設計及生產該設備的所有

    組成部分:變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容補償器和高精度電容分壓

    器;

    3. 具備全自動(自動調諧、自動升壓)、全手動(手動調諧、手動升壓)

    以及半自動(自動調諧、手動升壓及手動調諧、自動升壓)的多種功能,可任意

    切換使用;

    4. 具備試驗電壓、加壓時間、報警電壓整定、頻率范圍、起始電壓的設置;

    5. 具備放電保護功能,在試品發生閃絡時,或其他原因造成的諧振回路突

    然失諧,變頻控制電源立即自動快速切斷輸出,并顯示保護類型。

    6. 測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間、保護動作類型等相關信息,

    在試驗完成時電壓自動下降到零位;

    7.液晶全中文界面平臺技術,全觸摸屏操作,數據保存.

    8. 技術特點要點歸納:

    8.1 先進的數字、功率技術:功率器件采用國外最新推出的驅動、保護和

    功率模塊(IGBT),極大的提高了整機的可靠性,減少了體積和重量。

    8.2 完備的保護功能:

    過電壓保護:保護值可設置,動作時間小于1毫秒;

    雙重過電流過熱保護:大功率器件自身保護和軟件保護相結合,動作時間小

    于10 微秒;

    閃絡保護:動作時間小于1 毫秒。

    零位保護:零電壓啟動。

    8.3 獨特的四種工作模式相互切換:

    手動試驗:手動尋找諧振點并手動升壓到所需電壓,自動計時;

    自動試驗:根據設置自動尋找諧振點后自動升到設定電壓后自動計時;

    自動調諧手動升壓:根據設置自動尋找諧振點后,需手動升電壓到所需的電

    壓值,自動計時;

    手動調諧自動升壓:手動尋找諧振點,根據設置自動升壓后自動計時。

    8.4 友好的人機接口:

    專用的DSP 顯示平臺,大容量的數據存儲器,8寸大屏幕LCD 顯示;

    豐富的幫助應用信息,幫助你現場分析試驗發生保護動作時可能出現的問

    題;

    (具有調頻時顯示頻率-電壓波形曲線,直觀的觀察到是否尋找到諧振點;)

    8.5 獨特的結構設計:調頻電源控制箱的接入和輸出采用插接和螺絲連接兩

    種方式,安全、方便、可靠、美觀精致;

    電抗器采用獨特的環氧澆注工藝,防潮防顛震;

     

    整體色彩和外型由專業的設計公司專門設計,美觀大方。

    SHMD系類變頻串聯諧振試驗裝置

    一、SHMD變頻串聯諧振試驗裝置應用范圍

       SHMD變頻串聯諧振試驗成套裝置、串聯諧振是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控制器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業,適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。

        10KV電纜交流耐壓測試儀/35KV變頻串聯諧振裝置/電纜交流耐壓試驗適用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗

        10KV電纜交流耐壓測試儀/35KV變頻串聯諧振裝置/電纜交流耐壓試驗適用于66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐壓試驗

    適用于大型發電機組、電力變壓器工頻耐壓

    適用于電力變壓器的感應耐壓試驗

    二、SHMD系類變頻串聯諧振試驗裝置主要性能指標及特點

    2.SHMD變頻串聯諧振試驗裝置的主要技術指標

    (1)工作溫度范圍:-10~45℃

    (2)工作濕度范圍:≤90%

    (3)海拔:≤1000m

    (4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)

                                 50/60Hz

    (5)供電電源容量:0-300KW

    (6)額定輸出電壓:0-1000KV

    (7)額定輸出容量:0-35MVA

    (8)工作頻率范圍:30-300Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率范圍)

    (9)頻率調節分辨率:0.02Hz;  不穩定度≤0.05%

    (10)噪音:≤60dB

    (11)系統測量精度:1級

    (12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%

    (13)電抗器Q值:30-120

    (14)系統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護

    2.SHMD變頻串聯諧振成套裝置的主要特點

    2.2.1體積小、重量輕,適合于現場使用

    變頻控制器集調壓、調頻、控制及保護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由于系統Q值較高(30-120),有效地解決了由于電源容量的不足對現場試驗的制約。當電壓等級較高時,電抗器采用多級或疊積式結構,便于運用輸及現場安裝。

    2.2.2安裝可靠性高

    變頻裝置采用先進的設計思想、高品質的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及人身的安全;當試品放電或擊穿時,由于諧振條件被破壞,短路電流小,只有試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞。

    2.2.3試驗的等效性好

    采用接近工頻(30HZ-300HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性和一致性上都與50HZ/60HA的工頻電源非常接近,保證了試驗結果的可靠性和真實性。

    10KV電纜交流耐壓測試儀/35KV變頻串聯諧振裝置/電纜交流耐壓試驗是按照需方要求來定做。

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