变频串联谐振仪原理
我们已知,在回路频率f=1/2π√LC时,回路产生谐振,此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素,即电压谐振倍数,一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振,再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。
变频谐振装置、串联谐振、变频串联谐振交流耐压试验装置、变频串联谐振、调频串联谐振、串联谐振耐压试验装置、串联谐振试验设备、电缆耐压试验装置、工频耐压试验装置、电缆交流耐压试验设备、交流耐压试验装置、调频串联谐振交流耐压试验装置,变频谐振,变频串联谐振谐振试验装置,变频谐振耐压装置,串谐试验装置,串谐耐压装置,GIS交流耐压试验装置,发电机耐压试验装置,变频谐振耐压试验装置等
(一)配置设备一览表:
序号 | 设备名称 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 激励变压器 | HDJL-15kVA/5kV | 台 | 1 | ​ |
2 | 变频电源 | HDTF- 15kW/0.38kV | 台 | 1 | ​ |
3 | 高压电抗器 | HDDK-66kVA/44kV | 台 | 6 | ​ |
4 | 电容分压器 | HDFR-160kV/500pF | 套 | 1 | ​ |
5 | 内部连接线 | ​ | 套 | 1 | ​ |
6 | 均压球 | 对 | 1 | ​ | |
7 | 高压软管线 | ​ | 根 | 2 | ​ |
8 | 绝缘底座 | ​ | 个 | 6 | ​ |
(二)相关资料一览表:
序号 | 资 料 名 称 | 单位 | 数量 | 备 注 |
1 | 出厂试验报告 | 份 | 1 | ​ |
2 | 成套装置使用说明书 | 份 | 1 | |
3 | 产品合格证和用户意见卡 | 套 | 1 |
变频串联谐振适合各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备的交流耐压试验都必须严格按试验规程定期进行。在工频条件下,由于被试品电容量较大,或者试验电压要求较高,对试验装置的电源容量相...
工作原理:调频式串联谐振试验装置的工作原理接线如图所示,交流220V工频电源,经变频控制单元输出30~200HZ频率可调的电压,送入励磁变压器,升压至0~1000V,经谐振电抗器L和被试品CX,构成高...
GH-6300变频串联谐振成套试验装置广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业,不仅可对各种规格的XLPE等电力电缆、GIS、断路器、套管进行交流耐压试验,通过一定的频率限制,还可检测大型发电机组、电力...
变频串联谐振仪采用标准
本变频串联谐振耐压试验装置的制造、试验和验收除了应满足本技术要求外,还应符合如下标准:
● GB 1094.1—1996 电力变压器第1部分:总则GB 1094.2—1996 电力变压器第2部分:温升
● GB 1094.5—1985 电力变压器第5部分:承受短路的能力
● GB/T 2900.15 电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器
● GB/T 11920—1989 电站电气部分集中控制装置通用技术条件
● GB/T 16927.1—1997 高电压试验技术第1部分:一般试验要求EQV IEC-1:1989
● DL/T849.6-2004 高压谐振试验装置通用技术条件
● GB10229-88 《电抗器》
● GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
● DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》
● GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》
变频串联谐振仪应用程序
在工频条件下,由于被试品电容量较大,或者试验电压要求较高,对试验装置的电源容量相应的也有较高的要求,传统的工频耐压装置(交流耐压试验变压器)往往单件体积大,重量重,不便于现场搬运,而且不便于任意组合,灵活性较差。相比,变频串联谐振试验装置(体积与重量约为传统试验变压器的1/10~1/30)体积小,重量轻,易搬动,而且是分件式设计,便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数,大大降低了劳动强度,提高工作效率。
该系列耐压装置主要针对500KV及以下变电站一次电气设备交流耐压试验设计制造。可按规程要求满足变压器、GIS系统、SF6开关、电缆、套管、互感器、发电机、电动机、瓷瓶等容性设备交流耐压试验。既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求,又可满足低电压、大电流的设备试验条件要求。
变频串联谐振试验装置主要由变频电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。
各部件作用一览表
1.变频电源:将220V/380V,50HZ的电源变为频率可调、电压连续可调,同时集操作、保护、控制、监测功能于一体
2.励磁变压器:将变频电源输出的电压升压,同时隔离高压和低压
3.高压电抗器:与容性试品发生串联谐振
4.分压器:测量调节器上的高压电压值和低压
型号解读:DFVF3000-44/22表示,容量44KVA,电压22KV
一)、电缆交流耐压试验系列
型号 | 可满足的试验项目 | 设备电抗器配置 | 备注 |
DFVF3000-44/22 | 10kV(300mm2)电缆 1KM | 22kV ⅹ 1台 | 便携式 |
DFVF3000-132/66 | 1、10kV(300mm2)电缆 3KM 2、35kV(300mm2)电缆 1KM | 22kV ⅹ 3台 | 便携式 |
DFVF3000-264/52 | 1、10kV(300mm2)电缆 5KM 2、35kV(300mm2)电 2KM 3、35kV 变压器,开关, 4、10kV电动机,变压器 5、600MW及以下发电机等 | 22kV ⅹ 6台 | 便携式 |
DFVF3000-1560/66 | 110kV(300mm2)电缆 3KM | 130kV ⅹ 2台 | 非便携式 |
二)、发电机工频耐压试验系列
型 号 | 可满足的试验项目 | 设备电抗器配置 | 备 注 |
DFVF3000-44/22 | 1、100MW及以下发电机相电容0.1-0.3uF 2、10kV(300mm2)电 缆 1KM | 22kV ⅹ 1台 | 便携式 |
DFVF3000-100/36 | 1、600MW及以下发电机相电容0.1-0.25uF 2、10kV(300mm2)电 缆 1.5KM | 18kV ⅹ 2台 | 便携式 |
DFVF3000-176/44 | 1、600MW及以下发电机相电容0.1-0.3uF 2、10kV(300mm2)电 缆 3KM 3、可兼顾发电机母线,主变等 | 22kV ⅹ 4台 | 便携式 |
三)、GIS和SF6开关交流耐压试验系列
型号 | 可满足的试验项目 | 电抗器配置 | 备注 |
DFVF3000-250/200 | 1、110kV GIS的交流耐压试验 2、35kV(300mm2)电缆 1KM 3、10kV(300mm2)电缆 3KM 4、220kV以下变压器工频耐压5、110kV互感器交流耐压 | 40kV ⅹ 5台 | 便携式 |
DFVF3000-100/200 | 1、110kV GIS的交流耐压试验 2、110kV互感器交流耐压 | 50kV ⅹ 4台 | 便携式 |
四)、变压器,电动机等设备的工频交流耐压试验系列
型号 | 可满足的试验项目 | 电抗器配置 | 备注 |
DFVF3000-105/84 | 1、110kV GIS的交流耐压试验2、35kV(300mm2)电缆 1KM3、10kV(300mm2)电缆 3KM 4、220kV以下变压器工频耐压5、110kV互感器交流耐压 | 28kV ⅹ 3台 | 便携式 |
DFVF3000-100/80 | 1、110kV GIS的交流耐压试验2、35kV(300mm2)电缆 1KM3、10kV(300mm2)电缆 3KM 4、220kV以下变压器工频耐压5、110kV互感器交流耐压 | 40kV ⅹ 2台 | 便携式 |
1) 内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单
2) 自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时1.5分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz
3) 自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程
4) 自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态,调频时绘制频率电压曲线。
5) 耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作
6) 全压输出保护:在调压过程中,严格保证变频电源不会全电压输出
7) 软件经过严格模拟运行检验,运行安全、稳定、可靠
8) 自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据;
9) 液晶显示屏可显示电源电压和电流;高压输出的频率、电压、电流
10) 保护功能:具有断电、过流、过压及闪络保护功能;
a) 过电压保护:可人工设定过电压保护值;当整套装置的输出电压达到保护整定值时,自动切除整套装置
b) 过电流保护:可人工设定过电流保护值;当整套装置的输出电流达到保护整定值时,自动切除整套装置
c) 击穿保护:具有放电或闪络保护功能,当高压侧发生对地闪络时,自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害,变频电源内电子元件不会击穿
d) 断电保护:试验电源断电后,装置能快速保护
11) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后,相互位置不变,不损坏,紧固件不松动12) 外观及操作界面充分采用人性化设计,美观大方,操作简便
1. 测试项目:
设备组合被试品对象 | 电抗器66kVA/44kV六节 | 激励变压器输出端选择 | |
110kV变压器 | ​ | 使用电抗器5串联 | 5kV |
110kV电缆 | 长度0.4km | 使用电抗器2并3串联 | 5kV |
2. 主要技术参数:●额定容量:396kVA;
●输入电源:单相380V电压,频率为50Hz;
●额定电压:132kV;160kV
●额定电流:3A;2.48A
●工作频率:30-300Hz;
●波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%;
●工作时间:额定负载下允许连续15min;过压1.1倍1分钟;
●温 升:额定负载下连续运行15min后温升≤65K;
●品质因素:装置自身Q≥30(f=40Hz);
●保护功能: 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分);
●测量精度:系统有效值1.5级;
3、配置及说明:变频电源HDXZ-30kW/380V 1台
a) 额定输出容量:30kW
b) 工作电源:380±10%V(单相),工频
c) 输出电压:0 – 400V,单相,
d) 额定输入电流:75A
e) 额定输出电流:75A
f) 输 出 波 形:正弦波
g) 电压分辨率: 0.01kV
h) 电压测量精度:0.5%
i) 频率调节范围:30 – 300Hz
j) 频率调节分辨率:≤0.1Hz
k) 频率稳定度: 0.1%
l) 运 行 时 间:额定容量下连续5min
m) 额定容量下连续运行5min元器件最高温度≤65K;
n) 噪 声 水 平:≤50dB
o) 重量约45kg;
高压电抗器HDDK-63kVA/63kV 8节
a) 额定容量:63kVA;
b) 额定电压:63kV;
c) 额定电流:1A;
d) 品质因素:Q≥30 (f=40Hz);
e) 结 构:干式;
f) 重 量:约50kg;
电容分压器HDFR-500 kV -500pF 1套
a) 额定电压:500kV;
b) 高压电容量:500pF
c) 介质损耗:tgσ≤0.5%;
d) 分 压 比:1000:1
e) 测量精度:有效值1.5级;
f) 重 量:约28kg;
国内外有关部门为什么广泛推荐采用交流耐压取代直流耐压?随着国民经济的发展以及城网供电电压等级的提高,交联聚乙烯绝缘电力电缆(XLPE)以其合理的工艺和结构,优良的电气性能和安全可靠的运行特点,在国内外获得越来越广泛的使用。尤其在高压输电领域更取得了巨大的进展。与充油电缆相比,交联电缆敷设安装方便,运行维护简单,不存在油的淌流问题。但是,近年来的运行和研究表明,交联聚乙烯电缆的绝缘在运行中易产生树枝化放电,造成绝缘老化破坏,严重地影响了交联聚乙烯绝缘电力电缆的使用寿命。因此,充分认识交联电缆的绝缘特性,及时有效地发现和预防绝缘中存在的某些缺陷,对保障设备乃至系统的安全运行具有十分重要的意义。阐述了影响交联电缆绝缘的主要因素以及电缆的交接试验原理,认为在现场对交联电缆实施交流耐压试验是必要和可行的。为了保证电缆安全可靠运行,有关的国际标准对电缆的各种试验做了明确的规定。主要试验项目包括:测量绝缘电阻、直流耐压和泄漏电流。其中测量绝缘电阻主要是检验电缆绝缘是否老化、受潮以及耐压试验中暴露的绝缘缺陷。直流耐压和泄漏电流试验是同步进行的,其目的是发现绝缘中的缺陷。但是近年来国内外的试验和运行经验证明:直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷,甚至造成电缆的绝缘隐患。德国Sechiswag公司在1978~1980年41个回路的10 kV电压等级的XLPE电缆中,发生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV电压等级XLPE电缆投运超出9 000 km,发生故障107次,国内也曾多次发生电缆事故,相当数量的电缆故障是由于经常性的直流耐压试验产生的负面效应引起。因此,国内外有关部门广泛推荐采用交流耐压取代传统的直流耐压。上世纪80年代至90年代中期,加拿大、德国、美国等先进国家制定了相应的交流耐压试验标准并推广应用。从90年代末开始,我国的广东、北京、上海、浙江、山东等地出台了对xlpe电缆做交流试验的暂行规定。国标GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》推荐采用变频串联谐振耐压方式。
文章对串联变频谐振交流耐压试验的工作原理及试验方法介绍,通过对渭南地区64/110 kV电缆的现场试验和数据分析,并提出现场试验操作的注意事项.
文章对串联变频谐振交流耐压试验的工作原理及试验方法介绍,通过对渭南地区64/110 kV电缆的现场试验和数据分析,并提出现场试验操作的注意事项。
由变频电源、励磁变压器、高压电抗器和电容分压器组成。 被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被 试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。
应用:
广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业,适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
变频串联谐振实验装置概述
上海大帆供应调频串联谐振试验。变频串联谐振耐压试验装置,是运用 串联谐振原理设计的最新型交流耐压试验设备。传统的工频耐压装置往往单件体积大,重量重,不便于现场搬运,而且不便于任意组合,灵活性较差。目前,比较好的方法是采用上海大帆DFVF3000串联谐振耐压设备进行耐压试验。上海大帆居变频串联谐振设备行业前三甲。
变频串联谐振如何使用呢?变频串联谐振电缆交流耐压试验装置是电力工作者尤其是电缆厂在日常工作中经常需要使用到的仪器,使用变频串联谐振装置可以快速测试电力电缆的交流耐压值,速度快精度高,而且体积小重量轻,整个测试过程也比较智能化,因此深受广大电力工作者的欢迎,湖北仪天成电力设备有限公司就以YTC850变频串联谐振电缆交流耐压试验装置为例,来给大家简单介绍变频串联谐振如何使用。
YTC850新式变频串联谐振电缆耐压试验设备适用于10kV、35kV等电缆的交流耐压试验。 电缆串联谐振交流耐压试验装置主要由变频电源(主机)、励磁变压器、谐振电抗器、电容分压器组成。频率调节范围:30~300Hz重量轻,适合现场试验串联谐振电抗器,励磁变压器采用干式环氧浇注,适合各类电缆要求可以根据实际需求进行定制
变频串联谐振由变频电源、激励变压器(也可称为励磁变压器)、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。 YTC850系列电缆耐压试验设备采用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压,也可以作为小电容量试品的补偿电容,使得谐振频率可以在30~300Hz范围内完成多种电力设备的交流耐压试验。变频串联谐振基本原理是采用可调节(30--300Hz)串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。 适用于10kV、35kV等电缆的交流耐压试验,变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振,在被试品上获得高电压、大电流。电缆交流耐压试验装置主要由变频电源(主机)、励磁变压器、谐振电抗器、电容分压器组成。被广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业,适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
产品特征: 1、所需电源容量大大减小,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。2、体积小,重量轻,一般为普通试验装置的1/3-1/5;3、谐振电源调频及功率元件使用日本进口的优质元器件,设计的是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。4、变频电源保护功能强,稳定性好;具备具备全自动(自动调谐、自动升压)、全手动(手动调谐、手动升压)以及半自动(自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压)的多种工作模式,可任意切换使用,操作方便;采用220V或380V单相电源,方便现场取电。5、配置灵活,扩展功能强。谐振电抗器采用多只方式,积木式组合,可串可并,满足多种试品的试验要求,更方便现场使用。6、大屏幕触摸LED液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置,试验结果可保存、打印、上传、回查等。
主要操作方法为:
l 电源开关:负责变频电源部分的电源供给。l 高压指示:变频电源启动指示,。l 复位:负载失谐、变频源过热以及其它保护动作后的故障复位。l 急停:发生紧急情况的应急中断按键。l 分压器信号:用于接入分压器低压臂,最大电压100V,输入阻抗10M。l 接地:用于系统安全接地。l 鼠标接口:用于接入鼠标代替触摸操作.l 液晶显示器:用于系统各参数、波形、菜单等的显示。l 输入:电源接入,三相 380V±5% 或单相220V±5% 45~65Hz,当电源为380V时,接A,B,C三相,可做额定负载试验;当电源为220V时,接A,C二相,只可做1/2负载试验。l 输出:变频电源输出至激励变压器输入。4.1.3.接通电源变频电源操作箱在上电后合上“电源开关”,液晶屏点亮显示。注意:仪器两侧开孔处的风扇在运行则表示表示仪器内部功率器件正常工作。否则表示仪器内部过热或上次试验时没有复位。此时应该切断电源,将仪器置于通风处静置1小时左右,待内部适当降低温度后再启动电源。当风扇经常性的不启动时,建议立即与厂家联系。当设备出现不可恢复性故障时,请不要自行拆卸仪器。 触摸屏显示器: 变频电源的控制屏幕为全触摸屏,你只需要在屏幕上要操作的位置轻轻点击,即可以进行操作。开机后,显示界面如图2所示。
试验参数配置:在每次试验前必须正确设置当次试验的各种参数!点击“参数配置”后,显示界面如图3所示。
l 起始频率:选择自动调谐时的启动频率,下限频率最高为20Hz,上限频率最低为200Hz。l 终止频率:选择自动调谐时的结尾频率,下限频率最高为100Hz,上限频率最低为300Hz。1.设置"起始频率"不可高于"终止频率"。2.当首次试验时建议采用30Hz~300Hz进行扫描。3.当已经知道大概频率范围时,可以选定在适当的频率段扫描,以减少试验时间。l 起始电压:设置调谐时输入电压的初此值。1. 对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线,初此值设定为50~70V;2. 对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等,初此值设定为30~50V。l 一阶段试验电压:设置试验电压的一阶段值。l 一阶段试验时间:设置一阶段试验电压的耐压时间。l 二阶段试验电压:设置试验电压的二阶段值。l 二阶段试验时间:设置二阶段试验电压的耐压时间。l 三阶段试验电压:设置试验电压的三阶段值。l 三阶段试验时间:设置三阶段试验电压的耐压时间。我们的电压跟踪系统具备自动校核较大电压波动的功能,但电网电压的波动幅度较小,由此而引起的高压电压的波动也在仪器的捕捉范围内,因此,我们强烈建议你在设置试验电压时,将“试验电压”的数值设定为比要施加的试验电压低2%Ue。 如果没有阶段性耐压试验时,只需设置一个阶段试验电压值和相应的试验时间,其它阶段试验电压和试验时间设为0。l 分压器变比:电容分压器的变比值,如分压器变比为3000:1,“分压器变比”设置为3000;(一般出厂已设置好)l 过压保护:设置试验电压的极限值,电压超过时自动终止试验,一般比试验电压高10%。l 过流保护:设置低压输出电流的最高值。在不知道实际试验电流的情况下,一般将其设置成装置额定电流。l 闪络保护:设置击穿电压的误差值,且当闪络后液晶显示屏须重新启动l ENT:确认键。l 1~0:数字键:选择需要设置的数值。l ESC:返回键。l 帮助:提供设置“试验参数”时的注意事项。l 点击“帮助”后,显示界面如图4,5 所示。
自动试验 :当“参数配置”设置完时,点击“自动试验”,进 入“自动试验”界面,显示界面如图6所示。
点击“开始试验”,系统自动寻找谐振点,右下角提示“正在调谐,如有异常情况,请点击“降压停机””;红色代表电压曲线,绿色代表频率曲线,显示界面如图所示
当U谐振电压升到试验的耐压值时,系统自动耐压计时,右下角提示“正在计时,如有异常情况,请点击“降压停机””; 显示界面如图所示。 当时间到设置时的耐压时间时,系统自动降压,右下角提示“正在降压,如有异常情况,请点击“降压停机””; 显示界面如图所示。
当U谐振电压降压0时,右下角提示“试验完成,如想查询试验记录,请点击“资料查询””; 显示界面如图所示。 l 手动试验:当“试验参数”设置完时,点击“手动试验”,进入“手动试验”界面,显示界面如图所示。
点 击“开始试验”,如想自动找谐振点,点击“调谐”,系统自动寻找谐振点,红色代表电压曲线,绿色代表频率曲线,显示界面如图13所示。
‘如不想自动找谐振点,先点击“升电压”,将“U低压”升到10V,再点击“升频率”来找谐振点,找到谐振点后,点击“升电压”, 显示界面如图所示。
’ 当U谐振电压升到设置时的耐压值,点击“耐压计时”,系统开始计时。显示界面如图所示。 当“耐压时间”到时,点击“降压停机”,系统自动降压,显示界面如图所示。
当U谐振电压降压0时,试验完成,如想查询试验记录,请点击“资料查询”; 显示界面如图所示。
选择“记录序号”,导出并打开文件,查询资料。如图 如在试验过程中遇到紧急情况时,点击“紧急停机”,“紧急停机”后,点击“故障复位”,在手动升压和手动调频时,可根据试验情况选择电压步进调节和频率步进调节。参数计算 :计算电感,电容,频率的参数,点击“参数计算”,显示界面如图所示。
插入U盘,点击“备份”即可以把当页试验记录输入到U盘保存。