交流高壓串聯諧振試驗裝置

交流高壓串聯諧振試驗裝置

各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發電機及其它容性設備的交流耐壓試驗都必須嚴格按試驗規程定期進行。在工頻條件下,由於被試品電容量較大,或者試驗電壓要求較高,對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求,傳統的工頻耐壓裝置往往單件體積大,重量重,不便於現場搬運,而且不便於任意組合,靈活性較差。目前,比較好的方法是採用變頻諧振的方法進行耐壓試驗。

交流高壓串聯諧振試驗裝置

正文

用於大容量試品的交流耐壓等試驗的設備。大容量試品通常指電纜、電容器、容量≥330兆瓦的發電機封閉式變電所 (GIS)成套設備。若用交流高壓試驗變壓器作這些試品的交流耐壓等試驗,所要求的變壓器容量往往過大。
早期在X光管的高壓源及加速帶電粒子技術領域中所套用的特斯拉變壓器,也屬於串聯諧振裝置中的一種,其原、副邊繞組通過空氣心耦合。這種變壓器原、副邊都形成L、C振盪迴路,可產生1~2兆伏的高頻高電壓,波形是衰減振盪形,典型頻率為10~10赫。現已很少套用。第 1台較正式的交流高壓串聯諧振試驗裝置於1950年製成,電壓為600千伏,容量為2400千伏安。中國製造的串聯諧振裝置額定電壓達1500千伏,額定電流為4安。

套用性

攜帶型DFVF3000交流高壓串聯諧振試驗裝置主要用於以下方面:
1、6kV-500kV高壓交聯電纜的交流耐壓試驗
2、發電機的交流耐壓試驗
3、GIS和SF6開關的交流耐壓試驗
4、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗
5、其它電力高壓設備如母線,套管,互感器的交流耐壓試驗。
交流高壓串聯諧振試驗裝置介紹:由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容分壓器組成
交流高壓串聯諧振試驗裝置各部件實物圖片交流高壓串聯諧振試驗裝置各部件實物圖片

工作原理

 交流高壓串聯諧振試驗裝置是利用L-C串聯諧振的原理工作(圖1,圖2)。C是試品的電容。調節電感L使交流高壓串聯諧振試驗裝置
式中ω為電源角頻率,則迴路發生串聯諧振。此時,試品上的電壓Uc與調諧電感上的電壓一樣大,即交流高壓串聯諧振試驗裝置
式中US為電源電壓;Q為品質因數,交流高壓串聯諧振試驗裝置由於Q 的值一般高於20,甚至可達40~80,所以Uc遠大於US。
交流高壓串聯諧振試驗裝置交流高壓串聯諧振試驗裝置
交流高壓串聯諧振試驗裝置 交流高壓串聯諧振試驗裝置

 特點

 利用串聯諧振試驗裝置進行絕緣試驗具有如下優點:①試品電容量大;②試驗電源電壓低,功率小(僅需提供試驗迴路中的有功功率);③試驗電壓波形良好,諧波分量極為微弱;④試品一旦發生擊穿,便失去諧振,不會在擊穿通道中形成很大的短路電流,電弧會很快熄滅,並且恢復電壓上升較慢,不會引起較高的過電壓,擊穿通道不易重燃。
但是,交流高壓串聯諧振裝置也有局限性,它不適於外絕緣的濕閃和污閃試驗。

別稱:

變頻串聯諧振交流耐壓試驗裝置、變頻諧振、變頻串聯諧振、串聯諧振、調頻串聯諧振、串聯諧振耐壓試驗裝置、串聯諧振試驗設備、電纜耐壓試驗裝置、工頻耐壓試驗裝置、高壓交聯電纜交流耐壓試驗設備、交流耐壓試驗裝置、調頻諧振

主要技術特點

 * 全國少數通過國家權威部門--電力工業電氣設備質量檢驗測試中心(武漢高壓研究所) 嚴格的型式試驗鑑定,質量可靠,確保試驗人員、被試品和試驗設備本身的安全; 
 * 體積小,重量輕,特別適合現場使用;
 * 符合國標要求:有監測峰值/√2功能,可實時監測試驗波形;
 * 過壓,過流,放電,過熱及零啟動保護全面可靠,動作時間1微秒;
 * 設備自帶微型印表機,可及時列印保存試驗數據;
 * 按軍用標準抗振和防塵設計,耐長途運輸和嚴酷使用環境;
 * 一鍵滑鼠式旋鈕“傻瓜式”操作,大螢幕液晶顯示;
 * 獨有軟體校準功能,方便用戶校準表計,確保高電壓值準確度;
 * 德國威圖設計全鋁合金機箱,立臥兩用,輕便美觀,大大方便現場使用;
 * 所有主要元器件均由世界知名企業原裝進口,包括美國德州儀器,英特爾,德國西門子, 施耐德,日本東芝,富士等;
 * 產品穩定可靠,三年質保;
 * 信守承諾,服務專業及時,盡最大努力為客戶需求服務;

技術指標

1、總體技術規範
輸出試驗電壓:0~1000kV交流有效值
輸出試驗電流:1~10A交流有效值
輸出頻率:20~300Hz
諧振電壓波形:正弦波,波形畸變率:<1%
被試品種類:各種電力變壓器、電力電纜、發電機、GIS等設備。
工作制:滿功率輸出下,連續工作時間30分鐘
品質因數:20~80,視不同的負載條件而不同
輸入工作電源:220V,50Hz.
環境溫度:0℃~+40℃
相對濕度:<95%RH,無凝露
海拔高度:2000m以下
整套試驗設備可根據被試品電容量的不同,確定由單個或多個諧振電抗器串、並聯使用。
2、主要部件的技術規範
(1)變頻控制單元
輸入工作電源:220V、50Hz,電流5~250A
輸出電壓和電流:0~250V,電流5~250A
輸出頻率:20~300Hz,
頻率調節細度:0.1Hz
最大輸出功率:5~10000kVA
(2)勵磁變壓器
輸入工作電源:250V電流5~250A
輸出電壓和電流:0~10kV,電流1~10A
額定容量:5~50000kVA
(3)諧振電抗器:(每台諧振器的技術規範)
單台電抗器額定工作電壓:20kV、40kV、60kV(有效值)
單台額定工作電流:1~10A(有效值)
(4)電容分壓器
工作方式:純電容式
額定電壓:20kV、60kV、100kV、200kV、500kV、1000kV有效值
工作頻率:30~300Hz
測量誤差:<1%
電容:1000pF±5%
分壓器低壓臂電壓:100V

部分常用型號和典型配置

型號解讀:DFVF3000-44/22表示,容量44KVA,電壓22KV
一、電纜交流耐壓試驗系列
型號 可滿足的試驗項目 設備電抗器配置 備註
DFVF3000-44/22 10kV(300mm2)電纜1KM 22kVⅹ1台 攜帶型
DFVF3000-132/66 1、10kV(300mm2)電纜3KM
2、35kV(300mm2)電纜1KM
22kVⅹ3台 攜帶型
DFVF3000-264/52 1、10kV(300mm2)電纜5KM
2、35kV(300mm2)電2KM
3、35kV變壓器,開關,
4、10kV電動機,變壓器
5、600MW及以下發電機等
22kVⅹ6台 攜帶型
DFVF3000-1560/66 110kV(300mm2)電纜3KM 130kVⅹ2台 非攜帶型

二、發電機工頻耐壓試驗系列

型號 可滿足的試驗項目 設備電抗器配置 備註
DFVF3000-44/22 1、100MW及以下發電機
相電容0.1-0.3uF
2、10kV(300mm2)電纜1KM
22kVⅹ1台 攜帶型
DFVF3000-100/36 1、600MW及以下發電機
相電容0.1-0.25uF
2、10kV(300mm2)電纜1.5KM
18kVⅹ2台 攜帶型
DFVF3000-176/44 1、600MW及以下發電機
相電容0.1-0.3uF
2、10kV(300mm2)電纜3KM
3、可兼顧發電機母線,主變等
22kVⅹ4台 攜帶型
三、GIS和SF6開關交流耐壓試驗系列
型號 可滿足的試驗項目 電抗器配置 備註
DFVF3000-250/200 1、110kVGIS的交流耐壓試驗
2、35kV(300mm2)電纜1KM
3、10kV(300mm2)電纜3KM
4、220kV以下變壓器工頻耐壓
5、110kV互感器交流耐壓
40kVⅹ5台 攜帶型
DFVF3000-100/200 1、110kVGIS的交流耐壓試驗
2、110kV互感器交流耐壓
50kVⅹ4台 攜帶型
四、變壓器,電動機等設備的工頻交流耐壓試驗系列
型號 可滿足的試驗項目 電抗器配置 備註
DFVF3000-105/84 1、110kVGIS的交流耐壓試驗
2、35kV(300mm2)電纜1KM
3、10kV(300mm2)電纜3KM
4、220kV以下變壓器工頻耐壓
5、110kV互感器交流耐壓
28kVⅹ3台 攜帶型
DFVF3000-100/80 1、110kVGIS的交流耐壓試驗
2、35kV(300mm2)電纜1KM
3、10kV(300mm2)電纜3KM
4、220kV以下變壓器工頻耐壓
5、110kV互感器交流耐壓
40kVⅹ2台 攜帶型

附圖:

DFVF3000串聯諧振成套裝置圖DFVF3000串聯諧振成套裝置圖

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