XB-L調(diào)感型諧振裝置的詳細介紹

XB-L調(diào)感型諧振裝置

一,、 概述

各種大型電力變壓器,、電力電纜,、汽輪及水輪發(fā)電機及其它容性設(shè)備的交流耐壓試驗都必須嚴格按試驗規(guī)程定期進行,。在工頻條件下,，由于被試品電容量較大，或者試驗電壓要求較高,，對試驗裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求，傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置往往單件體積大,，重量重,，不便于現(xiàn)場搬運，而且不便于任意組合,，靈活性較差,。目前，比較流行的手段是采用諧振的方法進行耐壓試驗,。

本是針對電力變壓器,、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)電機的交流耐壓試驗需要而設(shè)計的,。本諧振試驗裝置采用調(diào)整頻率的方式來完成諧振,，可方便、準確的找到諧振點,。系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)可以達到20～80，系統(tǒng)輕巧簡便,，可任意組合。本諧振試驗裝置采用了多重保護措施,，使得試驗方便、安全可靠,。諧振回路固有的濾波效應(yīng)使得系統(tǒng)輸出的試驗電壓波形*試驗規(guī)程的要求。

采用多級疊加的方式,，多臺電抗器可并聯(lián),、串聯(lián)使用,，分壓器既用來測量試驗電壓,，也可以作為小電容量試品的補償電容，使得諧振頻率可以在30～300Hz范圍內(nèi)完成多種電力設(shè)備的交流耐壓試驗,。

我公司的諧振電抗器，有可調(diào)和固定兩種形式,，在對一些特定的產(chǎn)品試驗時（例如發(fā)電機），適當調(diào)節(jié)電抗器的電感量,，使其在50Hz的條件下,，基本上滿足諧振條件，再適當調(diào)整頻率,，可以在50Hz±10%頻率范圍內(nèi)達到理想的諧振條件，保證了設(shè)備具有多種用途,，真正做到了一機多用。

因此,，本裝置具備單件體積小、重量輕,、任意組合,、便于現(xiàn)場搬運,。因此,，它是現(xiàn)場各種高壓設(shè)備交流耐壓試驗的選擇,。

二、工作原理

的工作原理接線如圖１所示,，交流380V工頻電源,，經(jīng)調(diào)頻控制單元輸出頻率,、幅值可調(diào)的調(diào)頻電源，送入勵磁變壓器,，升壓至0～10kV,，經(jīng)諧振電抗器L和被試品C_X，構(gòu)成高壓諧振主電路,，當頻率滿足諧振條件（ωL=1/ωC）時,，電路即達到諧振狀態(tài),。此時裝置能在較小的勵磁電壓Ue下,，在被試品C_X上產(chǎn)生幾十倍于Ue的電壓U_X?；芈分C振后,，輸出的電壓波形為純正弦波，系統(tǒng)的頻率取決于回路的L-C參數(shù),。其中電抗器的電抗值在大多數(shù)情況下是固定的,，可以根據(jù)被試品的電容量大小來調(diào)節(jié)試驗頻率的高低,，從而滿足與被試品的準確匹配，使得系統(tǒng)達到*的諧振狀態(tài),。

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三,、產(chǎn)品優(yōu)點

1.  所需電源容量大大減小。是利用諧振電抗器和被試品電容產(chǎn)生諧振,，從而得到所需高電壓和大電流的,，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)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倍（Q為品質(zhì)因素）,。

2.  設(shè)備的重量和體積大大減小,。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調(diào)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(tǒng)重量和體積大大減小，一般為普通試驗裝置的1/5～1/10,。

3.  改善輸出電壓波形,。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,，有效地防止了諧波峰值引起的對被試品的誤擊穿。

4.  防止大的短路電流燒傷故障點,。在諧振狀態(tài),，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧（電容量變化,，不滿足諧振條件）,，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而采用并聯(lián)諧振或者傳統(tǒng)試驗變壓器的方式進行交流耐壓試驗時,，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比,，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍,。所以，串聯(lián)諧振能有效地找到絕緣弱點,，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患,。

5.  不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。被試品發(fā)生擊穿閃絡(luò)時,，因失去諧振條件,，高電壓也立即消失，電弧立刻熄滅,，裝置的保護回路動作,，切斷輸出,。

四、技術(shù)指標

1,、總體技術(shù)規(guī)范

l       輸出試驗電壓：    0～1000kV   交流有效值

l       輸出試驗電流：    1～10A    交流有效值

l       輸出頻率：        30～300Hz

l       諧振電壓波形：    正弦波,，波形畸變率：<1%

l       被試品種類：   各種電力變壓器、電力電纜,、發(fā)電機,、GIS等設(shè)備。

l       工作制：         滿功率輸出下，連續(xù)工作時間30分鐘

l       品質(zhì)因數(shù)：       20～80,，視不同的負載條件而不同

l       輸入工作電源：   三相380V,，50Hz.

l       環(huán)境溫度：       0℃～+40℃

l       相對濕度：       <95%RH，無凝露

l       海拔高度：       2000m以下

整套試驗設(shè)備可根據(jù)被試品電容量的不同,，確定由單個或多個諧振電抗器串、并聯(lián)使用,。

2,、主要部件的技術(shù)規(guī)范

（1）變頻控制單元

l       輸入工作電源： 380V、 50Hz,，電流5～250A

l       輸出電壓和電流：0～400V,，電流5～250A

l       輸出頻率：      30～300Hz，

l       頻率調(diào)節(jié)細度：0.1Hz

l       zui大輸出功率：5～100kVA

（2）勵磁變壓器

l       輸入工作電源：400V  電流5～250A

l       輸出電壓和電流：0～10kV,，電流1～10A

l       額定容量：5～100kVA

（3）諧振電抗器：（每臺諧振器的技術(shù)規(guī)范）

l       單臺電抗器額定工作電壓：20kV,、40kV、60kV（有效值）

l       單臺額定工作電流：1～10A（有效值）

（4）電容分壓器

l       工作方式：   純電容式

l       額定電壓：  20kV,、60kV,、100kV、200kV,、500kV,、1000kV有效值

l       工作頻率：  30～300Hz

l       測量誤差：  <1%

l       電容：   1000pF±5%

l       分壓器低壓臂電壓：  100V

五、操作面板說明

圖 2

l       電源開關(guān)：負責(zé)計算機部分的電源供給,。

l       電源指示：總電源上電指示,，空氣開關(guān)合上時點亮。

l       故障復(fù)位：負載失諧,、變頻源過熱以及其它保護動作后的故障復(fù)位,。

l       緊急停止：發(fā)生緊急情況的應(yīng)急中斷按鍵。

l       分壓器接口：用于接入分壓器低壓臂,，zui大電壓100V,，輸入阻抗10M。

l       接地端子：用于系統(tǒng)安全接地。

l       液晶顯示器：用于系統(tǒng)各參數(shù),、波形,、菜單等的顯示。

六,、 試驗接線布置

1,、現(xiàn)場試驗接線布置

現(xiàn)場試驗接線布置原理示意圖如圖1所示。

  按照箱體上的標識分別接好電源輸入線纜,、變頻輸出線纜,、地線、高壓采集線纜,，變頻輸出線纜的另一端接勵磁變壓器的輸入端（0～400V）, 高壓采集線纜的另一端接分壓器,、地線要可靠接地。

    勵磁變壓器有0～400V電源輸入端,，不分極性,，箱體接地端和高壓尾端要可靠接地。

  電抗器的低端（下端）的端子接勵磁變壓器的高壓輸出端,，（上端）的端子接下一臺電抗器的下端,，串聯(lián)連接，上端有銅連接頭的電抗器為zui上端,，連接均壓球,。

  試品和分壓器的尾端要可靠接地。分壓器接試品,，即試品,、分壓器和電抗器要并接到一塊。所有的連線要可靠并要盡量的短,。高壓連接線要考慮和周圍的絕緣距離,。分壓器一定要接入系統(tǒng)并保證接觸良好，否則,，系統(tǒng)將沒有高壓端的電壓顯示,、失去保護功能。

 2,、布置試驗接地線的注意事項

    由于被試品的電容量較大,，試驗電壓較高,，若在試驗時試品擊穿或發(fā)生高壓引線對地放電,，在電纜的接地端處，試驗接地線和控制箱外殼等處,，可能會產(chǎn)生暫態(tài)過電壓,。本設(shè)備已在控制箱和主要部件內(nèi)，采取多重暫態(tài)過電壓保護措施，能保證設(shè)備的正常工作,。此外,，在接地線布置方面還應(yīng)注意采取下列保護措施：

l       試驗設(shè)備（諧振電抗器、分壓器,、勵磁變壓器等）應(yīng)盡量靠近被試電纜頭,，減少試驗接地線的長度，即減少接地線的電感量,。

l       采用一點接地式試驗接地線組,。特別注意試驗接地線應(yīng)盡可能的短，不要任意延長接地線長度,。

l       試驗時操作人員除接觸操作按鍵,、旋鈕外，不要觸及控制箱金屬外殼,，否則在高壓側(cè)擊穿或放電時,，可能有輕微的刺痛感。有條件時,，建議操作人員站在橡膠絕緣墊上工作,。

七、操作說明

（一）準備工作

1.    布置試驗設(shè)備,，檢查設(shè)備的完好性,，確認聯(lián)接被試品的導(dǎo)線有無破損、斷路和短路等現(xiàn)象,。接線及檢查的過程中確認空氣開關(guān)處于斷開的狀態(tài),。

2.    按圖1所示聯(lián)接各部件，各接地點應(yīng)一點接地,。

3.    連接三相電源線到系統(tǒng)電源輸入接線柱,，在確認接線無誤的情況下打開空氣開關(guān)，打開面板電源開關(guān),。

（二）基本操作

開機后,，液晶的顯示界面如圖3所示。

點擊“設(shè)置”,， 液晶的顯示界面如圖4所示,。

圖4

1.  試驗頻率：選擇自動調(diào)諧時的頻率區(qū)間，自動調(diào)諧時在此區(qū)間內(nèi)掃頻,。

2.  輸出電壓：設(shè)置調(diào)諧時輸出電壓的初此值,。

3.  試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的zui高值。

4.  報警電壓：設(shè)置試驗電壓的極限值,，電壓超過時自動終止試驗,。

5.  報警電流：設(shè)置輸出電流的zui高值,。

6.  運行時間：設(shè)置試驗電壓的加壓時間

7.  電壓比：用于設(shè)置分壓器的分壓比。

8.  確認：設(shè)置值以及移動需要設(shè)置的位置,。

9.  1～0：數(shù)字鍵,，選擇需要設(shè)置的數(shù)值。

10.           020.00位置：按數(shù)字時顯示需要值,。

11.           退格：改變設(shè)置位數(shù),。

12.           返回：設(shè)置完成后返回到圖3界面。

（三）試驗操作

1,、自動試驗：

各項設(shè)置完成,，選擇自動，進入圖5界面,，點擊“啟動”,，則自動進行調(diào)頻、升壓,、計時,、降壓、切斷輸出,。

圖 5

界面依次如下：調(diào)諧

升壓：                            

計時：

降壓：

試驗完成：

在試驗過程中出現(xiàn)保護動作時,，均有相關(guān)界面顯示。

2,、手動/半自動試驗：

各項設(shè)置完成,，選擇手動，進入圖6界面,，點擊“啟動”,，則可以進行手動/自動調(diào)頻、手動升降壓,。

圖6

半自動試驗：點擊“調(diào)諧”,，則自動調(diào)諧，調(diào)諧完成后點擊電壓“加,、減”手動升壓,。

手動試驗：點擊頻率“加、減”,，則手動調(diào)諧,，調(diào)諧完成后點擊電壓“加、減”手動升壓,。

另注手動試驗操作方法,；當調(diào)諧完成后，點擊電壓“加”電壓升到20%電壓值,，點擊頻率“加,、減”，點擊時不要讓手指長時間停留,；頻率變化在0.1～0.2HZ,，監(jiān)視高壓電壓顯示值是否增大；保持高壓電壓增大到zui大值時頻率變化,；同時配合點擊電壓“加”梯形升電壓,，點擊頻率“加、減” 變化讓高電壓達到試驗電壓,。試驗電流作參考值監(jiān)視,，人工自行計時。

八,、注意事項  

l       本試驗設(shè)備應(yīng)由高壓試驗專業(yè)人員使用,，使用前應(yīng)仔細閱讀使用說明書，并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練,。

l       操作人員應(yīng)不少于2人,。使用時應(yīng)嚴格遵守本單位有關(guān)高壓試驗的安全作業(yè)規(guī)程。

l       為了保證試驗的安全正確,，除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外,，還必須嚴格按國家有關(guān)標準和規(guī)程進行試驗操作。

l       各聯(lián)接線不能接錯,，否則可導(dǎo)致試驗裝置損壞

l       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,。

l       不能啟動的可能性：

急停、故障保護,、失諧保護后,，沒有按“故障復(fù)位”；

l       不能進行自動調(diào)諧進程,，是因為“前端電壓”的值在10V到 50V的范圍外,。

l       找不到調(diào)諧點（“幅值－頻率”曲線沒有明顯的峰值），可能是電感匹配不合適,，也有可能分壓器沒有信號進入系統(tǒng)測試接口,。

九、系統(tǒng)成套性

l       變頻控制箱（臺）　 1臺

l       勵磁變壓器         1臺

l       諧振電抗器         若干

l       電容分壓器         1臺

l       電源電纜           1根

l       變頻器輸出電纜     1根

l       分壓器測量電纜    1根

l       諧振電抗器引線    1組

l       使用說明書        1份

l       試驗報告 1份

其它附件,，因不同的訂貨要求配置,，以出廠設(shè)備配置清單為準。