小功率串联谐振使用说明书.docx
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小功率串联谐振使用说明书
变频串联谐振耐压试验装置
使
用
手
册
上海冠春电气科技有限公司
感谢您使用本公司产品!
为了您更好地使用本设备,发挥它的卓越功能,请您在安装调试或使用本设备前,仔细阅读各章节。
谢谢您的合作!
忠告:
高压危险!
接通电源前必须先接地!
切断接地前必须先断电!
序言
随着科技进步、电力事业的快速发展,特别是近几年来“城乡两网改造”、高压交联电缆及GIS(组合电器)得以广泛应用且电缆的容量和长度不断攀升,以往的直流耐压试验不能正确反映上述设备的实际绝缘性能,而做为最佳试验手段的普通工频试验设备在大容量的情况下又显得极为笨重,不适合现场使用。
因而针对这一现场试验要求,我们研制了变频串联谐振耐压试验成套装置。
它的智能化和小型化,大大减轻了试验人员的体力劳动而且提高了工作效率。
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、电力变压器、互感器等电气设备的耐压水平。
其特点:
智能化、小型化、携带方便、操作简单、安全可靠。
成套试验装置的构成
变频调压电源既可改变其输出的频率,又可改变其输出的电压
激励变压器起电磁耦合及电压变换的作用,并按自身的变比来提升电压
电抗器与被试品串联,构成LC串联谐振电路
分压器用来测量被试品上的电压,同时作为采样信号反馈给变频调压电源
补偿电容器用来补偿小电容试品,使谐振频率达到规定范围
主要特点
☆体积小、重量轻、操作方便
☆绿屏幕显示试验数据、试验状态,并有实时操作步骤提示功能
☆能灵活整定试验电压、调频范围、加压时间
☆试验结果能计算出被试品电容
☆分辨率高:
频率分辨率为0.1Hz
☆安全可靠性高。
装置具有过电流、过电压、IPM及放电保护功能,可有效保护人身及设备安全。
☆试验结果可打印
主要技术参数及特点
、系列变频串联谐振成套装置采用16位精细调频、调压软件、10KHz载波频率、SPWM技术和进口原装IPM整体模块等配件,由变频调压电源、激励变压器、高压电抗器、高精度电容分压器和补偿电容器组成。
一、主要技术参数:
环境温度:
-25~50℃
工作湿度:
≤90%
海拔:
≤2000M
电源:
AC380V(其中二线输入)
频率调节范围:
30~300Hz(可根据用户要求放宽)
系统测量精度:
1级
频率调节分辨率:
0.1Hz
不稳定度:
≤0.05%
输出波形:
正弦波
波形畸变率:
≤0.5%
噪声:
≤60dB
电抗器Q值:
30~200
型号说明
GC变频串联谐振成套试验装置型号含义如下:
GC-□/□
最高谐振电压(KV)
额定试验容量(KVA)
产品代号
产品选型
选型依据:
☆列出被试设备名称、规范(容量、额定电压、电缆长度、截面积等)。
☆提出被试设备容许试验频率范围(如电缆:
规程要求谐振频率30~75Hz;发电机要求试验频率50±2Hz;GIS选择不大于200Hz;主变选择3~5倍工频)。
☆针对被试设备查阅或测量出被试品电容值。
变频调压电源面板的说明
变频电源面板示意图:
1011
5
6
8
9
7
12
1、变频输出:
电源输出插头,接励磁变压器
2、电源输入:
电源输入插头,接交流电源380V其中二相。
3、功率电源开关
4、分压器输入:
接电容分压器输入插头
5、返回键
6、↑:
频率(电压)增加键
7、↓:
频率(电压)减少键
8、频率电压调节按钮
9、确认:
进入下步程序
10、打印机
11、液晶显示屏
12、接地插头:
接大地
一、仪器操作原理和接线
变频调压器源主机
整个仪器是通用调频调压电源,励磁变压器、高压电抗器、高精度电容分压器和补偿电容组成,各部分的原理通过第3页可以看到介绍下面,我们看一下装置的接线示意图和要求。
主机的工作电源为AC380V电源源线的载面积通常要求应不低于6mm2工作电压在380V±10%之间。
主机输出线接励磁变压器输入端(一次端)。
主机在工作时必须接好地线。
励磁调压器
励磁变压器的输出端为四个接头,接线分为串联接法和并联接法,串联接法主要为做试品试验时,抬高原有电压的2倍,这种接法一般用在做主变耐压PIS、断路器和套管耐压试验中。
电抗器
并联接法是为试品耐压中,原有电压不变,电流加大2倍,通常用在电缆耐压试验中,励磁变压器的外壳和高压输出的一端必需接地,励磁变压器高压输出另一端接电抗器下端。
电抗器的接法可根据配置的多少和现场的要求灵活运用,通常分为串联接法,并联接法和串并联接法,三种接法电抗器的电压值、电流值和电感值会发生变化。
电抗器是串联接法时,它的电流值不发生变化,以出厂值为基准,不管多串还是少串,电压值随着节数的增加而乘2乘3…电感值以一节为基础乘2乘3…。
是并联接法时以一节电压为基础电流乘以电抗器的节数。
整个电抗器的接线,以电抗器的下端接励磁变压器的输出端,励磁变压器输出端电压值在0-10000V之间,接线必须是悬空,离地的电抗器的上端为高压端,接分压器被试品或者外加补偿电容的高压端。
分压器
补偿电容
分压器为来测量被试品上的电压,反馈给主机电源显示,分压器的上端接电抗器上端的高压,下端用连接线连主机电源,分压器的外壳必须接地。
在整个装置中补偿电容起补偿小电容试品作用,通常配置55KV/0.025UF或80KV/0.02UF两种。
补偿电容的接线可分为三种,单串、两串、多串、和两并、多并各种接法电容值和承受的电压值都是不相同的。
二、成套试验具备的条件
整个装置组合起来试验必须具备三种条件
1、试验的频率改变C和L的值可达到
1
2×π×√C×L
频率的工式为:
f=———————
根据各种试品的频率要求和仪器本身要求30~300HZ。
2、试验的试品电流,试品中的电流应考虑电抗器的电流,励
试品电容(法)
电感量(H)
磁变压器二次的电流,工式为试验电流=试验电压×
3、试验时的电压值通过改变励磁变压器和电抗器的接线方法达到所能要求的电压值。
三、操作步骤
连接好装置的连接线,确认无误后合上主机电源开关10KW以下主机直接合上空气开关,再合上380V主机工作电源空气开关,液晶屏显示欢迎使用。
调压变频谐振装置,接着显示参数设定。
调压变频装置
欢迎使用
等几秒钟后进入参数设定状态下,液晶屏显示如下:
参数设置
试验电压10.00KV
验时试间05分00秒
起始频率30.00Hz
起始电压005%
自动手动自动
按照试验所需参数进行参数设置,其中字符带背影的一行为当前操作行,按步长键左右移动参数。
按↑键,参数增大,按↓键参数减小,设定至所需值,按确认键进行下一个参数设置。
在自动一行中按↑(↓)进行“自动”或“手动”选择。
如想重新设定某个参数,按退出键可重新设定。
起始频率在30~300Hz内可任意设定通常频率30HZ不动起始电压一般试品通常选为5%-6%之间,电缆试品通常选为7%-8%,选择好手动或自动,此时按确认键后液晶显屏显示启动试验。
启动试验等待20秒后出现手动调频。
手动方式:
如选择“手动”方式,则液晶屏显示如下:
手动调频
试验电压2.18KV
试验频率30.00Hz
励磁电压012V
励磁电流00.2A
调频步长1Hz
频率调节分为10HZ、1HZ、0.1HZ三档,步长键转换频率一当,调频范围为:
设定值到300Hz。
在调频过程中,观察试验电压,当试验电压数值最大时,该频率为谐振频率。
再细调反复升、降调整至最大试验电压值,按“确认”键进入调压状态。
液晶屏显示如下
手动调压
试验电压41.03KV
试验频率30.00Hz
励磁电压20V
试验时间05分00秒
励磁电流8.62A
手动调压分为粗调和细调,同时按一次“步长”键选择1%、0.5%、0.2%三档升压压速度,按↑键电压升高,按↓键电压降低,直到电压达到设定值后,便进入试验状态。
液晶屏显示如下:
正在试验
试验频率30.00Hz
试验电压41.03KV
励磁电压91.35V
剩余时间01分11秒
励磁电流8.62A
进入试验状态下,开始计时,直至试验结束。
显示为:
试验结束
试验电压41.03KV
试验频率30.00Hz
试验时间05分10秒
此时按选择键重新进行参数设定,按确认键打印本次结果。
自动方式:
在参数设置中,若选择“自动”方式,此时,液晶屏显示如下:
自动调频
试验电压30.03KV
试验频率30.20Hz
励磁电压012V
励磁电流01.2A
变频电源自动完成设置值至其300Hz的扫频,分三次扫频10HZ一次、1HZ一次、0.1HZ一次并找到谐振点,试品谐振时,试验电压不低于5KV才能够手动。
升压试验一气呵成,直至试验结束。
自动调压
试验电压41.03KV
试验频率120.30Hz
励磁电压91.35V
励磁电流8.62A
四、仪器操作过程中问题
仪器使用过程中不能谐振或出现保护现象常用解决方法注意事项。
⒈整个测试接线有问题
⒉地线接触不良或部分回路地线没接(注阻值应在5Ω以内为好)
⒊试品回路中的频率不在30-300HZ之间,整个回路不能谐振(改变C或L)。
⒋试品试验的谐振电压偏低,低于5KV(抬高启示电压的百分比或改为7%或9%)。
⒌主机功率为20KV应用380V工作电压。
⒍主机工作电源线太细或接触不良(应大于6mm2工作电源线)。
⒎试品绝缘下降。
产品服务承诺通则
本公司生产的所有设备和仪器实行限期保修和终身维修。
保修期为壹年(从发货之日起算)。
在保修期内,凡按产品“使用手册”的方法和规定安装、调试和使用本公司产品而出现问题的,本公司均提供免费维修及零部件调换服务。
保修期后产品出现问题,本公司亦保证及时提供设备维修服务,但需收取适当的服务费和零部件费。
在保修期内,如果出现下列情况,本公司恕不提供保修服务,但仍提供有偿维修服务:
1、因用户不按产品“使用手册”安装、操作、保养或保管不当而造成损坏;
2、未经本公司同意,自行拆装或更换零部件;
3、运输或搬运过程中处理不当而造成损坏。
选择要试验的项目,根据相应的示意图接线。
交联聚乙烯电缆每公里电容量
电缆导体截面积
(平方毫米)
电容量(uF/km)
YJV、YJLV
6/6KV、6/10KV
YJV、YJLV
8.7/10KV、8.7/15KV
YJV、YJLV
12/20KV
YJV、YJLV
21/35KV
YJV、YJLV
26/35KV
1×35
0.212
0.173
0.152
1×50
0.237
0.192
0.166
0.118
0.114
1×70
0.270
0.217
0.187
0.131
0.125
1×95
0.301
0.240
0.206
0.143
0.135
1×120
0.327
0.261
0.223
0.153
0.142
1×150
0.358
0.284
0.241
0.164
0.153
1×185
0.388
0.307
0.267
0.180
0.163
1×240
0.430
0.339
0.291
0.194
0.176
1×300
0.472
0.370
0.319
0.211
0.190
1×400
0.531
0.418
0.352
0.231
0.209
1×500
0.603
0.438
0.388
0.254
0.232
1×630
0.667
0.470
0.416
0.287
0.256
3×35
0.212
0.173
0.152
3×50
0.237
0.192
0.166
0.118
0.114
3×70
0.270
0.217
0.187
0.131
0.125
3×95
0.301
0.240
0.206
0.143
0.135
3×120
0.327
0.261
0.223
0.153
0.143
3×150
0.358
0.284
0.241
0.164
0.153
3×185
0.388
0.307
0.267
0.180
0.163
3×240
0.430
0.339
0.291
0.194
0.176
3×300
0.472
0.370
0.319
0.211
0.190
3×400
0.531
0.418
0.352
0.231
0.209
3×500
0.603
0.438
0.388
0.254
0.232
3×630
0.667
0.470
0.416
0.287
0.256
交联聚乙烯电缆每公里电容量
电缆导体载面积
电容量(UF/KM)
(平方毫米)
YJV、YJLV64/110KV
YJV、YJLV128/220KV
3×240
0.129
3×300
0.139
3×400
0.156
0.118
3×500
0.169
0.124
3×630
0.188
0.138
3×800
0.214
0.155
3×1000
0.231
0.172
3×1200
0.242
0.179
3×1400
0.159
0.190
3×1600
0.273
0.198
3×1800
0.284
0.207
3×2000
0.296
0.215
3×2200
0.221
3×2500
0.232
60KV级全绝缘变压器的电容(PF)
试品容量(KVA)
类型
630
2000
3150
6300
8000
16000
高压-地
2700
4100
4600
5900
7000
8200
低压-地
4200
6600
7900
10000
11000
15300
110KV中性点分级绝缘变压器的电容(PF)
试品容量(KVA)
类型
5000
31500
20000
10000
5600
高压-中压、低压、地
14200
11400
8700
6150
4200
中压-高压、低压、地
24800
11800
13200
9600
低压-高压、中压、地
19300
19300
12000
9400
6800
220KV级中性点非全级绝缘部分变压器的电容(PF)
试品型号
SEPSL-63000
SSPSL-120000
SSPSL-240000
类型
高压-中压、低压及地
12100
13500
17050
中压-高压、低压及地
18500
19700
23260
低压-高压、中压及地
18200
23600
29940
试品型号
SFPSL-240000
SFP-360000
SFPSZL-120000
类型
高压-中压、低压及地
32230
33910
38020
中压-高压、低压及地
23260
低压-高压、中压及地
22470
23790
22160
部分发电机的电容值
类别
型号
生产厂家
额定电容
(MW)
额定电压
(KV)
相电容(uf)
汽轮
发电机
QFS-125-2
上海电机厂
125
13.8
0.08-0.12
QFSN-200-2
哈尔滨电机厂
200
15.75
0.19-0.21
AFQS-200-2
东方电机厂
200
15.75
0.1928-0.21
QFQS-200-2
北京重型电机厂
200
15.75
0.18-0.19
QFS-300-2
上海电机厂
300
18.0
0.16-0.20
QFSN-300-2
上海电机厂
300
18.0
0.18-0.20
ATB-2
美国GE公司
352
23.0
0.268(设计值)
TBB-320-2
(前苏联)
320
22.0
0.31
2-105×234
美国西屋公司
600
20.0
0.2(工厂试验值)
50WT23E-138
ABB
600
22.0
0.253(设计值)
水轮
发电机
72.5-85
10.5
0.694
300
15.75
1.7-2.5
400
18.0
2-2.5
电缆30-75Hz的交流耐压试验电压
电缆额定电压
交接试验电压
预防性试验电压
U0-U
倍数
电压值(KV)
倍数
电压值(KV)
1.8/3
2U0
3.6
1.6U0
3
3.6/6
2U0
7.2
1.6U0
6
6/6
2U0
12
1.6U0
10
6/10
2U0
12
1.6U0
10
8.7/10
2U0
17.4
1.6U0
14
12/20
2U0
24
1.6U0
19
21/35
2U0
42
1.6U0
34
26/35
2U0
52
1.6U0
42
64/110
1.7U0
109
1.36U0
87
127/220
1.4U0
178
1.15U0
146
变压器的交流耐压试验电压标准
额定电压
(KV)
最高工作
电压(KV)
线端交流试验电压值(KV)
中性点交流试验电压值(KV)
全部更换绕组
部分更换绕组
或交接时
全部更换绕组
部分更换绕组
或交接时
<1
≤1
3
2.5
3
2.5
3
3.5
18
15
18
15
6
6.9
25
21
25
21
10
11.5
35
30
35
30
15
17.5
45
38
45
38
20
23.0
55
47
55
47
35
40.5
85
72
85
72
110
126.0
200
170(195)
95
80
220
252.0
360
306
85
72
395
336
(200)
(170)
500
550.0
630
536
85
72
680
578
140
120
发电机定子绕组交流耐压试验标准
周期
要求
大修前
(1)全部更换定子绕组并修好后的试验电压如下:
容量KW
额定电压UnV
试验电压V
小于10000
36以上
2Un+1000但最低为1500
10000及以上
6000以下
2.5Un
6000-18000
2Un+3000
18000以上
按专门协议
更换绕组后
(2)交接时按上表的0.8倍执行
(3)大修前或局部更换定子绕组并修好后试验电压为:
运行20年及以下者
1.5Un
运行20年以上与架空线路直接连接者
1.5Un
运行20年以上不与架空线路直接连接者
(1.3-1.5)Un
说明:
1、应在停机后清除污秽前热状态下进行。
处于备用状态时,可在冷状态下进行。
2、水内冷电机一般应在通水的情况下进行试验,进口机组按厂家规定。
3、有条件时,可采用超低频(0.1Hz)耐压,试验电压峰值为工频试验电压峰值的1.2倍
范例:
一、电抗器相串后可获取最大电压输出,电感量=单只电抗器×(X只)×系数1.13
二、电抗器串并联可获取中等电压输出,输出电流加大。
三、电抗器并联越多可取最低电压(以电抗器为准),输出电流最大。
并联电感量=两只电抗器除2,叁只电抗器除3······。
②
②
①
③
③
1
范例:
10KV电缆两公里试验计算方法,电缆截面积1×240(mm2)每公里0.339μF,电抗器每只为20KV、2A、40H两个。
2×π×√C×L
采用电抗器并联接法,试验频率f=
C为0.339×2=0.678μF
L为40÷2=20H
F为0.04324大概在43HZ
试品电容(法)
电感量(H)
试验电流=试验电压×
10KV电缆试验电压为17.4KV
试验电流=3.2036A,所以采用两个电抗器并接。
18
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