涂建國
產(chǎn)品概述
HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置是武漢華頂電力設備有限公司開發(fā)的一款為10kV電壓等級電力設備進行高壓預防試驗的一款經(jīng)典配置,這套設備可以完成10kV的變電站所有設備的交流耐壓試驗。并且方便攜帶,只有兩節(jié)電抗器,一個手提式操作箱,一臺變壓器,一臺分壓器,可對電纜、高壓開關、避雷器、母線、絕緣子、互感器、電力變壓器等做預防性試驗,如現(xiàn)實中電纜長度達到20米以上,工頻耐壓無法升壓使電纜做預防性耐壓試驗,所以需要經(jīng)過諧振,計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到的高壓電壓值, HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置采用了優(yōu)質(zhì)的配件的制造工藝。能適應不同的環(huán)境、氣候條件和海拔高度。是10kV變電站*的一套高壓試驗設備。也是使用廣泛的產(chǎn)品。
二.常規(guī)預防性試驗中被試品對象
1. 300mm2電纜長可達1km(10kV變配電站中或是風電站中長距離),電容量≤0.37μF,試驗諧振頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
2. 10kV開關,絕緣子及母線交流耐壓試驗,試驗諧振頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過42kV。
3. 10KV變壓器交流耐壓試驗,試驗諧振頻率為30-300Hz,試驗電壓28KV。
4. 4000kW/9kV電機耐壓試驗,試驗諧振頻率45-65Hz,試驗電壓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
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、高壓閃絡故障等保護功能,過壓過流保護值可以根據(jù)用戶需要整定,試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃落電壓值,以供試驗分析。
2.HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗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,提高試驗速度。兩種工作模式操作性靈活,可根據(jù)現(xiàn)場情況設置成全自動模式、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.能存儲及時打印和異地打印數(shù)據(jù),打印出的結果可顯示出耐壓及時間值,可在預防性試驗冊中直接粘貼測試打印結果,存入的數(shù)據(jù)編號也是數(shù)字及日期時間段,方便的幫助用戶識別和查找。
5.裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設定,當裝置已大致找到諧振頻率時,設備會自動進行微調(diào)節(jié),同時彩色液晶大屏幕顯示掃描諧振、升壓、記時曲線方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6.采用了DSP平臺技術,可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級,也使得人機交換界面更為人性化。
五.系統(tǒng)配置
技術指標
1.額定電壓:44kV--滿足10kV開關,絕緣子及母線交流耐壓試驗;
2.輸出電壓波形畸變率:<1.0%
3.允許連續(xù)工作時間:額定條件下一次性工作30分鐘,在對電纜耐壓時,滿足連續(xù)工作60分鐘
4.裝置自身品質(zhì)因數(shù):Q>50
5.電纜試驗時滿負荷下品質(zhì)因數(shù):Q>30(與負載相關)
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)工作時間:60分鐘
溫 升:小于60度
工作頻率:30~300Hz
(3)勵磁變壓器 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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)由于機械應力的破壞使交聯(lián)聚乙烯絕緣產(chǎn)生應變造成氣隙和裂紋,引發(fā)電樹枝放電。機械應力一方面是因為電力電纜生產(chǎn)、敷設運行中不可避免地彎曲、拉伸等外力產(chǎn)生應力,另一方面是由于電纜在運行中電動力對絕緣產(chǎn)生的應力。
2)氣隙放電造成電樹枝的發(fā)展?,F(xiàn)代的生產(chǎn)工藝盡管可以消除交聯(lián)電纜生產(chǎn)線中某些宏觀的氣隙,但仍有1~10μm或少量的20~30μm的氣隙形成的微觀多孔結構。多孔結構中的放電形式主要以電暈放電為主。通道中的放電所產(chǎn)生的氣體壓力增加,導致了樹枝的擴展和形狀的變化。
3)場致發(fā)射效應導致樹枝性放電。在高電場作用下,電極發(fā)射的電子由于隧道效應注入絕緣介質(zhì),電子在注入過程中獲得足夠的動能,使電子不斷地與介質(zhì)碰撞引起介質(zhì)破壞,導致樹枝放電。
4)缺陷。缺陷主要是導體屏蔽上的節(jié)疤和絕緣屏蔽中的毛刺以及絕緣內(nèi)的雜質(zhì)和空穴。這些缺陷使絕緣內(nèi)的電場集中,局部場強提高。引起場致發(fā)射,導致樹枝性放電。
1.2 水樹枝
主要是由于水分浸入交聯(lián)聚乙烯絕緣,在電場作用下形成樹枝狀物。水樹枝的特點是引發(fā)樹枝的空隙含有水分,且在較低的場強下發(fā)生。水樹枝的產(chǎn)生,將會使介質(zhì)損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降,電纜的壽命明顯縮短。目前國內(nèi)外對水樹枝的生長研究尚不完善。一般認為,水樹枝的發(fā)展過程有以下幾種形式:
1)剩余應變使水樹枝增長。當電纜在外加電壓下,若絕緣中含有水分,導體附近的絕緣材料中剩余的應變就會增加,而應變較大的局部區(qū)域便會生成水樹枝。
2)電場下的化學作用發(fā)展了水樹枝。
3)電泳與擴散力的作用使水樹枝生長。介質(zhì)電泳可以認為是不帶電荷的,但是已經(jīng)極化的粒子或分子在畸變的電場中運動,若絕緣中含有帶水分的雜質(zhì),這些雜質(zhì)會向?qū)щ娋€芯附近的高電場區(qū)聚集。這一區(qū)域的溫度相對偏高,水分因此而膨脹,形成較大的壓力,使間隙擴大,引起水樹枝的擴大和發(fā)展。
電樹枝往往在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生細微開裂,形成細小的通道,并在放電通道的管壁上產(chǎn)生放電后的碳化顆粒。水樹枝的產(chǎn)生,將會使介質(zhì)損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此,電纜中的電樹枝和水樹枝對電纜的電氣性能將會帶來嚴重的故障隱患。 1n
2 電纜試驗
為了保證電纜安全可靠運行,有關的標準對電纜的各種試驗做了明確的規(guī)定。主要試驗項目包括:測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的,其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來國內(nèi)外的試驗和運行經(jīng)驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978~1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中,發(fā)生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km,發(fā)生故障107次,國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗產(chǎn)生的負面效應引起。因此,國內(nèi)外有關部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
IEC62067/CD要求對于220 kV電壓等級以上的交聯(lián)電纜不允許直流耐壓。
研究表明,直流耐壓試驗時對絕緣的影響主要表現(xiàn)在:
1)電纜的局部絕緣氣隙部位南昌市變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置價格南昌市變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置價格由于游離產(chǎn)生的電荷在此形成電荷積累,降低局部電場強度,使這些缺陷難以發(fā)現(xiàn)。
2)試驗電壓往往偏高,絕緣承受的電場強度較高,這種高電壓對絕緣是一種損傷,使原本良好的絕緣產(chǎn)生缺陷,而且,定期性的預防性試驗使電纜多次受到高壓作用,對絕緣的影響形成積累效應。 中文論文網(wǎng) - 3)試驗時,其電場分布是按體積電阻分布的,與緣狀況。
4)交聯(lián)電纜絕緣層易產(chǎn)生電樹枝和水樹枝,在直流電壓下易造成電樹枝放電,加速絕緣老化。
交流耐壓試驗由于試驗狀況接近電纜的運行工況,耐壓電壓值較低,而且,耐壓時間適當加長,更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此,國內(nèi)外機構大力推薦XLPE電纜的交流耐壓試驗,取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗。