涂建國
一.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(shè)備有限公司開發(fā)的一款為10kV電壓等級電力設(shè)備進行高壓預(yù)防試驗的一款經(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。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(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,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(yù)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(yīng)不同的環(huán)境、氣候條件和海拔高度。是10kV變電站*的一套高壓試驗設(shè)備。也是使用廣泛的產(chǎn)品。
二.常規(guī)預(yù)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(fēng)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(guān),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(luò)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(luò)時閃絡(luò)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(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間值,可在預(yù)防性試驗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(shè)定,當(dāng)裝置已大致找到諧振頻率時,設(shè)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(shù),可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級,也使得人機交換界面更為人性化。
五.系統(tǒng)配置
技術(shù)指標
1.額定電壓:44kV--滿足10kV開關(guān),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(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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部分進行超聲波局部放電復(fù)測,其信號均與環(huán)境背景接近,即處理結(jié)果良好,缺陷消除。
(1)該案例表明超聲波局部放電檢測技術(shù)對電力設(shè)備運行中的機械振動有較強的靈敏度,可以有效檢測到相關(guān)缺陷。
(2)通過對疑似放電位置附近進行多點檢測,可以利用幅值定位法實現(xiàn)對放電源的初步定位。
(3)加大基建施工現(xiàn)場安裝監(jiān)督力度,特別是關(guān)鍵點的現(xiàn)場監(jiān)督,杜絕因現(xiàn)場安裝人員責(zé)任心不強為設(shè)備運行留下隱患。
500KV變壓器內(nèi)部放電缺陷檢測
2012年9月,某變電站500kV 2號主變壓器在進行投運后油色譜跟蹤測試時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有痕量乙炔產(chǎn)生,隨后進行高頻局部放電和超聲波局部放電帶電檢測,發(fā)現(xiàn)該變壓器三相均有不同程度的局部放電信號。停電返廠解體后,證實了變壓器磁分路與鐵心間、上下磁分路與夾件安裝面間均存在不同程度的放電痕跡,磁分路端部絕緣多數(shù)移位或破損。此次檢測有效避免了重大事故的發(fā)生。
在油色譜發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有痕量乙炔后,檢測人員對該變壓器進行了高頻局部放電和超聲波局部放電帶電檢測。對三相分別進行高頻檢測后發(fā)現(xiàn),三相均存在不同程度的內(nèi)部放電,其中A相放電為嚴重。隨后,采用美國物理聲學(xué)公司超聲波局部放電定位儀對放電源進行了定位,如圖4-21所示,放電位置示意圖如圖4-22所示。定位結(jié)果顯示,放電主要集中在低壓線圈下部油枕側(cè)夾件區(qū)域(高度約為250~600mm)。
圖4-21 超聲波定廣州市變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置出廠價廣州市變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置出廠價位儀定位結(jié)
圖4-22 定位結(jié)果示意圖
通過局部放電測試,發(fā)現(xiàn)A相同時存在電信號及可疑聲信號,同時鐵芯與夾件位置局部放電信號大小相近、相位相反,推測在A相鐵芯與夾件間產(chǎn)生了放電。結(jié)合油化學(xué)試驗結(jié)果也可以推斷該主變內(nèi)部存在連續(xù)的火花放電,此放電可能由懸浮電位導(dǎo)致。
隨后將2號變壓器低壓側(cè)電容器退出,低壓側(cè)電流為零,上述現(xiàn)象均消失,證明其放電位置位于變壓器磁回路,這與超聲局部放電定位檢測結(jié)果*。由此判斷,該變壓器三相均存在不同程度放電,其中A相為嚴重,放電位置位于本體下部“鐵心-夾件”之間的夾件磁屏蔽位置。
11月份,該變壓器返廠檢修,檢查發(fā)現(xiàn)三相磁分路與鐵心間、上下磁分路與夾件安裝面間均存在不同程度放電痕跡,其中A相磁分路端部絕緣多數(shù)