變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置主要有變頻源、勵(lì)磁變、電抗器、分壓器和補(bǔ)償電容(選配)組成,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50150規(guī)定,現(xiàn)有的橡塑電纜需定期進(jìn)行30-300Hz的交流耐壓試驗(yàn),傳統(tǒng)大容量的工頻耐壓試驗(yàn)裝置由于單體體積大,重量重,做一些長距離的電纜耐壓試驗(yàn)無法攜帶,所以可以分節(jié)搬運(yùn)的變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置成了高電壓等級(jí)和電纜耐壓的不可或缺的耐壓裝置,具體如下圖:
135KVA/108kV變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的優(yōu)勢在于能夠在較低的電流下施加高電壓,這大大提高了測試的安全性和效率。同時(shí),諧振特性使得測試設(shè)備的損耗最小化,避免了傳統(tǒng)測試方法中的高能耗問題。
其廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的絕緣耐壓測試、變壓器、輸電線路和電纜的檢測等領(lǐng)域,成為電力設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的重要工具。
總之,變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置通過結(jié)合變頻技術(shù)和串聯(lián)諧振原理,提供了一種高效、安全的電力設(shè)備測試方法,確保設(shè)備在高壓運(yùn)行條件下的可靠性和安全性。
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的基本原理主要基于串聯(lián)諧振電路的特性,結(jié)合變頻技術(shù)的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備進(jìn)行高效的絕緣測試和耐壓測試。以下是其詳細(xì)原理解析:
1. 串聯(lián)諧振電路的基本特性
串聯(lián)諧振電路由電感器(L)和電容器(C)組成。在電路中,當(dāng)外加電源頻率與電路的自然諧振頻率相匹配時(shí),電感和電容的阻抗相互抵消,導(dǎo)致電路中的總阻抗降到最低,電流達(dá)到最大。這種現(xiàn)象稱為諧振。
諧振頻率可以用以下公式計(jì)算:
其中f為諧振頻率,L為電感,C為電容。通過調(diào)整電容或電感的值,或改變外部供電頻率,可以實(shí)現(xiàn)對諧振頻率的調(diào)節(jié)。
變頻器是一種將交流電源頻率轉(zhuǎn)換為可調(diào)頻率的設(shè)備。通過調(diào)節(jié)輸出頻率,變頻器可以改變電流的相位和幅值,從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)速度的精確控制。在串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置中,變頻器的引入使得諧振頻率可以在一個(gè)寬廣的范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié),從而適應(yīng)不同電力設(shè)備的測試需求。
在進(jìn)行絕緣測試時(shí),變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置將通過變頻器產(chǎn)生高頻交流電,施加于被測設(shè)備(如變壓器、電纜、絕緣材料等)。由于諧振現(xiàn)象的影響,設(shè)備上會(huì)出現(xiàn)較高的測試電壓,這種高電壓可以有效評估設(shè)備的絕緣強(qiáng)度和耐壓能力。
2.標(biāo)準(zhǔn)耐壓值
選自GB50150-2016《電氣安裝工程交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》第55頁,傳統(tǒng)的充油及紙絕緣電纜采用直流耐壓,不過現(xiàn)在電纜都是橡塑電纜,故按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用變頻交流耐壓試驗(yàn),具體耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按上圖所述要求來做,其次高壓開關(guān)和變壓器或者電機(jī)等需要高壓耐壓試驗(yàn)的, 亦可采用變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置進(jìn)行升壓試驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)可查。
3.裝置參數(shù)及特征
以為135kVA/108kV變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置為例,具體參數(shù)如下:詳情參數(shù)可點(diǎn)擊變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置135kVA
4.具體接線及試驗(yàn)過程
對于大容量的耐壓試驗(yàn)裝置,需接入380電源,變頻源通過接入電源后,調(diào)整適合串聯(lián)諧振的頻率輸入到勵(lì)磁變壓器,通過該小型變壓器轉(zhuǎn)換為一個(gè)小高壓(1-6kV左右)接入電抗器,通過串并電抗器搭配(串聯(lián)相加,并聯(lián)相除),調(diào)整總裝置的電感量,與被試品電容串聯(lián)諧振,達(dá)到升壓的目的,具體接線及試驗(yàn)過程參考變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置接線方法,具體詳情可私聊我們咨詢!
5. 開始試驗(yàn)
首先打開變頻電源,點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置,開機(jī)起始頻率30赫茲,起始電壓20伏,終止頻率300赫茲,分壓器變比1000。第一階段電壓我們現(xiàn)在測試的是10kV的電纜,根據(jù)國標(biāo)規(guī)定設(shè)置到17.5kV。第一階段試驗(yàn)時(shí)間,國標(biāo)規(guī)定是交接15分鐘,過壓保護(hù)17.4kV * 110% ≈ 20KV,我們設(shè)為20kV,其他設(shè)置不用設(shè)置,按默認(rèn)即可。
將變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置連接到待測設(shè)備,并確保連接正確無誤,參數(shù)設(shè)置完成后點(diǎn)擊自動(dòng)試驗(yàn),儀器自動(dòng)升壓,通過變頻器調(diào)整輸出頻率,使其接近被測設(shè)備的諧振頻率。一旦達(dá)到諧振狀態(tài),設(shè)備上會(huì)產(chǎn)生高電壓,此時(shí)記錄設(shè)備的絕緣性能參數(shù),通過測試設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控電流和電壓變化,分析數(shù)據(jù)以評估絕緣性能。
6.注意事項(xiàng)
使用變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置時(shí),
佩戴防護(hù)裝備:操作人員應(yīng)佩戴絕緣手套、絕緣鞋和護(hù)目鏡等防護(hù)裝備。
安全距離:保持與高壓設(shè)備的安全距離,確保工作區(qū)域無人。
干燥環(huán)境:在干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行測試,避免潮濕環(huán)境對設(shè)備的影響。
遠(yuǎn)離易燃物:確保測試區(qū)域遠(yuǎn)離易燃易爆物品,降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
立即停機(jī):如發(fā)現(xiàn)異常情況,立即停止測試并進(jìn)行故障排查。
專業(yè)人員處理:故障處理應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行,避免擅自維修。
高壓部分應(yīng)遠(yuǎn)離其他金屬防止對外放電
裝置接地端一定要良好,電纜對端要專門做絕緣防護(hù)專人看守
電抗器高壓引出線需懸空,嚴(yán)禁拖地
測試電纜試驗(yàn)完成后一定要及時(shí)放電
7.試驗(yàn)報(bào)告
對電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)結(jié)束后,需填寫報(bào)表蓋章簽字,模板如下:
安裝位置 | / | 溫度: 22℃ | 濕度:68% | 試驗(yàn)日期 | 2024.5.28 | ||||||||||||||
1.設(shè)備參數(shù) | |||||||||||||||||||
型 號(hào) | ZR-YJV22 | 額定電壓(kV) | 8.7/15kV | ||||||||||||||||
制造廠家 | XXX有限公司 | 出廠日期 | 2024年 | ||||||||||||||||
2. 檢查電纜線路兩端相位 | |||||||||||||||||||
A | 正確 | B | 正確 | C | 正確 | ||||||||||||||
3.絕緣電阻測量:電纜絕緣用2500V | |||||||||||||||||||
絕緣電阻 | A對BC及地(МΩ) | B對AC及地(МΩ) | C對AB及地(МΩ) | ||||||||||||||||
耐壓前絕緣 | 100000 | 100000 | 100000 | ||||||||||||||||
耐壓后絕緣 | 100000 | 100000 | 100000 | ||||||||||||||||
4.電纜外護(hù)套、內(nèi)襯層絕緣電阻測量 用500V | |||||||||||||||||||
外護(hù)套絕緣電阻(GΩ) | 22.3 | ||||||||||||||||||
內(nèi)襯層絕緣電阻(GΩ) | 29.2 | ||||||||||||||||||
外護(hù)套對內(nèi)襯層絕緣電阻(GΩ) | 14.2 | ||||||||||||||||||
5.耐壓試驗(yàn) | |||||||||||||||||||
A對BC及地 | B對AC及地 | C對AB及地 | |||||||||||||||||
電壓(kV) | 17.4 | 17.4 | 17.4 | ||||||||||||||||
時(shí)間(min) | 60 | 60 | 60 | ||||||||||||||||
使用儀器 | 萬用表/絕緣電阻測試儀/變頻串聯(lián)諧振 | ||||||||||||||||||
試驗(yàn)依據(jù) | 試驗(yàn)依據(jù)GB50150-2021《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》及出廠試驗(yàn)報(bào)告 | ||||||||||||||||||
結(jié)論與分析 | 合格 |