涂建國
HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置是武漢華頂電力設(shè)備有限公司開發(fā)的一款為10kV電壓等級電力設(shè)備進(jìn)行高壓預(yù)防試驗(yàn)的一款經(jīng)典配置,這套設(shè)備可以完成10kV的變電站所有設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)。并且方便攜帶,只有兩節(jié)電抗器,一個(gè)手提式操作箱,一臺變壓器,一臺分壓器,可對電纜、高壓開關(guān)、避雷器、母線、絕緣子、互感器、電力變壓器等做預(yù)防性試驗(yàn),如現(xiàn)實(shí)中電纜長度達(dá)到20米以上,工頻耐壓無法升壓使電纜做預(yù)防性耐壓試驗(yàn),所以需要經(jīng)過諧振,計(jì)算出在一定長度的電纜或大型變壓器的諧振頻率是多少,在交流情況下,使隔離變輸入諧振頻率的電壓,從而使電抗器升壓到所要達(dá)到的高壓電壓值, HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置采用了優(yōu)質(zhì)的配件的制造工藝。能適應(yīng)不同的環(huán)境、氣候條件和海拔高度。是10kV變電站*的一套高壓試驗(yàn)設(shè)備。也是使用廣泛的產(chǎn)品。
二.常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)中被試品對象
1. 300mm2電纜長可達(dá)1km(10kV變配電站中或是風(fēng)電站中長距離),電容量≤0.37μF,試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV。
2. 10kV開關(guān),絕緣子及母線交流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓不超過42kV。
3. 10KV變壓器交流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓28KV。
4. 4000kW/9kV電機(jī)耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)諧振頻率45-65Hz,試驗(yàn)電壓15kV。
三.工作環(huán)境(電抗器下方禁有地網(wǎng)或是鐵板鐵網(wǎng)類金屬物品,不然容易燒壞電抗器)
1.環(huán)境溫度:-200C~+50 0C;
2.相對濕度:≤90%RH;
3.海拔高度: ≤3000米;
四.功能特點(diǎn)
1.本公司生產(chǎn)此裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧、高壓閃絡(luò)故障等保護(hù)功能,過壓過流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定,試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動作并能記下閃落電壓值,以供試驗(yàn)分析。
2.HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置裝置中單件重量很輕,不超過50kg,便于拖到現(xiàn)場使用。
3.裝置具有兩種工作模式,方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇,提高試驗(yàn)速度。兩種工作模式操作性靈活,可根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置成全自動模式、手動模式、自動調(diào)諧或手動調(diào)頻,手動升壓模式或自動升壓模式。
4.能存儲及時(shí)打印和異地打印數(shù)據(jù),打印出的結(jié)果可顯示出耐壓及時(shí)間值,可在預(yù)防性試驗(yàn)冊中直接粘貼測試打印結(jié)果,存入的數(shù)據(jù)編號也是數(shù)字及日期時(shí)間段,方便的幫助用戶識別和查找。
5.裝置自動掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定,當(dāng)裝置已大致找到諧振頻率時(shí),設(shè)備會自動進(jìn)行微調(diào)節(jié),同時(shí)彩色液晶大屏幕顯示掃描諧振、升壓、記時(shí)曲線方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
6.采用了DSP平臺技術(shù),可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級,也使得人機(jī)交換界面更為人性化。
五.系統(tǒng)配置
技術(shù)指標(biāo)
1.額定電壓:44kV--滿足10kV開關(guān),絕緣子及母線交流耐壓試驗(yàn);
2.輸出電壓波形畸變率:<1.0%
3.允許連續(xù)工作時(shí)間:額定條件下一次性工作30分鐘,在對電纜耐壓時(shí),滿足連續(xù)工作60分鐘
4.裝置自身品質(zhì)因數(shù):Q>50
5.電纜試驗(yàn)時(shí)滿負(fù)荷下品質(zhì)因數(shù):Q>30(與負(fù)載相關(guān))
6.輸入電源:單相380V/220V
7.頻率調(diào)節(jié)范圍:30Hz~300Hz
8.系統(tǒng)測量精度:1.5%
9.裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護(hù)功能
2、系統(tǒng)配置
(1)電源控制箱 1臺
額定功率:4kW;
輸入電壓:單相 380V/220V±15% 50Hz
輸出電壓:0~400V可調(diào)
輸出電壓頻率:30~300Hz, 0.1Hz步進(jìn)可調(diào),頻率不穩(wěn)定度≤0.02%
輸出電流:0~10A
(2)電抗器2臺
額定工作電壓:22kV
額定工作電流:1A
額定電感量:112H
連續(xù)工作時(shí)間:60分鐘
溫 升:小于60度
工作頻率:30~300Hz
(3)勵(lì)磁變壓器 1臺
額定容量:4kVA
輸入電壓:400V/200V
輸出電壓:1.5kV/3kV/5kV
輸出電流:2.6A/1.3A/0.8A
(4)電容分壓器
電容量:2000pF
額定電壓:50kV
工作頻率:30~300HZ
(5)諧振電容器
電容量:1500pF
額定電壓:44kV
工作頻率:30~300HZ
(6)測試線及附件 1套(測試線高壓線,測試電源連接線,鱷魚夾)
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據(jù)我國110KV及以上變壓器損壞情況的統(tǒng)計(jì),50%是在運(yùn)行電壓下局部放電逐漸發(fā)展產(chǎn)生的,而長期以來使用的試驗(yàn)方法,雖然能夠直接或間接判斷絕緣的可靠性,但對局部放電這種潛伏性的缺陷是難以發(fā)現(xiàn)的,因此新版交接規(guī)程有:電壓等級220KV及以上,在新安裝時(shí),必須進(jìn)行現(xiàn)場局部放電試驗(yàn)。對于110KV電壓等級的變壓器,當(dāng)對絕緣有懷疑時(shí),應(yīng)進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。
高壓電力設(shè)備的絕緣內(nèi)部由于制造修理等各方面的原因,存在一些氣泡、雜質(zhì)等。而這些氣泡、雜質(zhì)、導(dǎo)體的毛刺等,就是發(fā)生局部放電的根源。
局部放電的一些參數(shù)及其關(guān)系:1、放電起始電壓與熄滅電壓,被試品外加電壓從零升起,開始看不到局部放電,在升壓過程中從試驗(yàn)裝置上觀察到局部放電量超過某一規(guī)定值的低電壓稱為局部放電起始電壓;當(dāng)試品上的外加電壓從超過局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時(shí),局部放電量小于某一規(guī)定值的高電壓為局部放電熄滅電壓。2、實(shí)際放電量qc和視在放電量的關(guān)系,實(shí)際放電量是在局部放電時(shí),介質(zhì)內(nèi)部移動的電荷,是無法測量的、視在放電量是每一次局部放電,氣泡上的電壓下降一個(gè)△UC,外部的電壓增加必須供給一個(gè)電量qa,這個(gè)qa是可以用專門的儀器進(jìn)行測量的,通過 qa=uc這個(gè)公式來校準(zhǔn),通常視在放電量qa小于實(shí)際放電量qc,這樣有利于試驗(yàn)結(jié)果的判斷。
視在放電量的校準(zhǔn):即確定試驗(yàn)回路的換算系數(shù),校準(zhǔn)的原理是將幅值為u0的方波通過串聯(lián)的小電容C0注入被試品兩端,則其充入的電荷為
Q0=U0C0(PC)
將已知電荷Q0直接注入被試品,這是儀器的測量系統(tǒng)響應(yīng)為L’,取下標(biāo)準(zhǔn)方波發(fā)生器,加電壓試驗(yàn),當(dāng)有內(nèi)部放電時(shí),測量系統(tǒng)響應(yīng)為L,則有換算系數(shù)k=L/L’,因此被試品的放電量Q= U0C0k(PC)。
電力變壓器的局部放電試驗(yàn)當(dāng)其內(nèi)部放電量較大時(shí),也屬于破壞性試驗(yàn),因此試驗(yàn)前要求測試絕緣合格、保證試品表面尤其是套管的清潔干燥、在注油后應(yīng)靜止足夠的時(shí)間48小時(shí)。一般利用變壓器電容式套管的末屏端子對地串聯(lián)測量阻抗;局部放電試驗(yàn)電源是高電壓Um,一般采用中頻電源150~200HZ,試驗(yàn)步驟和加壓時(shí)間為:首先升壓到測量電壓u2,u2=1.5um/√3,讀取并記錄放電量,在u2下堅(jiān)持5蘭州市變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置專業(yè)快速蘭州市變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置專業(yè)快速min,再加壓到預(yù)加電壓u1,u1=um,堅(jiān)持5s,讀取并記錄放電量。5s后電壓再降到 u2,這時(shí)u2堅(jiān)持30min,后將為零。電壓升到u2和u2降低過程中記錄起始放電電壓和熄滅電壓值。
整個(gè)試驗(yàn)過程中試品不發(fā)生擊穿、所有測量端子測得的放電量Q連續(xù)維持在允許值內(nèi),并無明顯地增長趨勢即認(rèn)為局部放電合格