電力系統(tǒng)中電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)電機及其它容性設(shè)備的交流耐壓試驗都必須嚴(yán)格按試驗規(guī)程定期進行。在工頻條件下,由于被試品電容量較大,或者試驗電壓要求較高,對試驗裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求,傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置往往單件體積大,重量重,不便于現(xiàn)場搬運,而且不便于任意組合,靈活性較差。部分企業(yè)看準(zhǔn)這個市場缺點,研發(fā)出的變頻串聯(lián)諧振試驗電源容量較小,減輕了由于電源容量的不足對現(xiàn)場試驗的制約;同時試驗裝置體積小,電抗器采用多級或疊積式結(jié)構(gòu),便于現(xiàn)場安裝和運輸;試驗接線方便,操作簡單,大大縮短了試驗時間;安全可靠性高,變頻裝置采用的IGBT及驅(qū)動回路輸出波形失真度小,頻率輸出穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
變頻串聯(lián)諧振交流耐壓裝置原理:
原理:在回路頻率f=1/2π√LC時,回路產(chǎn)生諧振,此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統(tǒng)品質(zhì)因素,即電壓諧振倍數(shù),一般為幾十到一百以上。先通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率使回路發(fā)生串聯(lián)諧振,再在回路諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振,變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產(chǎn)生較高的試驗電壓。
操作演示:
現(xiàn)場有一根10kV電壓等級,長度約1.8kM的電纜,今天我們就以這根電纜作為被試品來做一下電纜的耐壓試驗。
接線:先將變頻源主機接上三相380V的電源,變頻源主機的輸出接在激勵變壓器的“輸入"端子上,“接地端"接“接地端",然后將激勵變壓器的抽頭連接方式改為4kV的連接方式,“X1"端口和接地端短接,“A4"端口高壓輸出用專用的高壓硅膠線接在電抗器的“X"端,使用3節(jié)電抗器進行并聯(lián)連接,“XX"相連,“AA"相連,“X"接在了激勵變壓器的“A4"高壓輸出上,“A"端接在電容分壓器的上端(也就是高壓端),下端用信號線接在變頻源“分壓器信號"端口上。從電抗器或者分壓器的高壓端接一根線到被試品(線需懸空),這樣接線就完成了。
實操演示:首先打開變頻源電源開關(guān),儀器進入開機畫面,點擊“參數(shù)設(shè)置"進入?yún)?shù)設(shè)置界面,設(shè)置分壓器變比為1500(兩節(jié)為3000:1,單節(jié)為1500:1,這里只用了一節(jié)),設(shè)置試驗電壓為18kV,試驗時間為1min,過壓保護、過流保護、閃絡(luò)保護是根據(jù)試驗電壓儀器自動設(shè)置的,這樣我們的參數(shù)就設(shè)置好了;我們返回主界面點擊“手動試驗"進入手動試驗界面,我們點擊“開始試驗",再點擊“調(diào)諧",儀器開始自動尋找諧振頻率,經(jīng)過大約40s的時間,最終找到諧振頻率為37.54HZ,然后連續(xù)點擊“升電壓",直到試驗電壓到達18kV為止,
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