YD2000-250KVA/100KV變頻串聯諧振耐壓試驗

YD2000-250KVA/100KV變頻串聯諧振耐壓試驗

應用范圍

變頻串聯諧振成套試驗裝置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。

適用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗

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

YD2000-250KVA/100KV變頻串聯諧振耐壓試驗

主要性能指標及特點

2．1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：0-100KW

（6）額定輸出電壓：0-500KV

（7）額定輸出容量：0-200KVA

（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

2．2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

變頻裝置采用創新的設計思想、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*性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近，保證了試驗結果的可靠性和真實性。

三、YD2000變頻串聯諧振耐壓試驗裝置型號說明

3．1系統型號說明 

3．2變頻控制器型號說明

3．3勵磁變壓器型號說明
3．4試驗電抗器型號說明 

3．5分壓器型號說明

四、YD2000變頻串聯諧振耐壓試驗裝置工作原理及系統配置

4．1工作原理

4．2系統配置

4．2．1變頻控制器

變頻控制器從結構上分為兩大類：20kW及以上為控制臺式，20kW以下為便攜箱式；它是由控制器和濾波器組成。在系統中變頻控制器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波，并為整套設備提供電源。

   變頻控制器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等可靠的保護功能，保證試驗人員和試品的安全。

   IGBT保護：當IGBT電流過大或過熱時，CPU將停止工作，直到系統恢復正常。

   過壓保護：是指當試驗電壓超過人為整定的保護電壓（保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定）時，控制器自動跳閘，CPU停止工作，并提示系統發生過壓保護。

   過流保護：是當CPU檢測到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時，CPU會發生過流保護信號，裝置停止工作，并通過液晶屏提示系統發生過流保護。

   放電保護：當試器擊穿、短路或試品放電時，CPU停止工作，并切斷主回路。

進線保護、低通濾波器：不僅可以在穩態下使放電或擊穿電流小，而且使暫態（瞬時）電流的破壞減小，從而保證設備和人身的安全。

測量部分：試驗人員可直接從變頻控制器控制面板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控制器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓信號。

4．2．2勵磁變壓器

勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓，滿足電抗器、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求（勵磁變壓器的容量一般與變頻控制器相同）。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求，勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。

4．2．3高壓電抗器

高壓電抗器L是諧振回路的重要部件，當電源頻率等于1/（2π√LCx ）時，它與被試品Cx發生串聯諧振；電抗器的性能直接影響到系統Q值的大小。

4．2．4高壓分壓器

   高壓分壓器是高電壓測試器件，它由高壓臂C1和低壓臂C2組成，測量信號從低壓臂C2上引出，作為高壓電測量和保護信號。

4．3決定系統配置參數的因素

   系統諧振電壓等級和容量取決于試品的電容量C，試驗電壓U試驗頻率f。

1. 對于交聯聚乙烯電纜決定系統配置的主要是：電纜的電壓等級、電纜的截面積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率范圍。
2. 對于GIS決定系統配置的因素為：GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C，GIS允許的試驗頻率范圍。
3. 對于變壓器、發電機等設備，系統的配置取決于試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。

五、試驗接線及操作步驟

本套試驗裝置測量各種被試品的接線示意圖

5．1交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗

交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬于固體絕緣電纜，是經過特殊的物理、化學方法交聯而成，具有良好的電氣及物理性能，在世界范圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年代以來，交聯聚乙烯電纜也得到了迅速的發展，并逐步取代了常規中低壓油紙絕緣電纜，而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。

   交聯聚乙烯電纜它z`ui大的特點就是容量大，若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗存在的z`ui大困難是長線路需要很大容量的試驗設備：例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路，電容量為0.188uF/Km，若電纜長3Km，則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA（試驗電壓178KV試驗電流30A），因此，采用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場系統試驗容量的要求，變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理，使電源容量減少為試品容量的1/Q，設備的重量大大降低，使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能；同時利用試驗頻率允許在一定范圍內（30-300Hz）可調和試驗電抗器固定可調（單一電抗器電感是不可調的，但通過串并聯，總電感可調）的原理，使得系統的柔性大大增加。

YD2000-250KVA/100KV變頻串聯諧振耐壓試驗