XZB-HCVT諧振升壓裝置

1、諧振升壓裝置 第一章諧振升壓裝置概述 1.1產(chǎn)品概述： 目前在國際和國內(nèi)已有越來越多的 XLPEXLPE 交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原 有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運(yùn)前的試驗(yàn)手段上由于被試容量 大和試驗(yàn)設(shè)備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗(yàn)方法。 近年來國際、國內(nèi)的很 多研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明直流試驗(yàn)對 XLPEXLPE 交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損 害。有的研究觀點(diǎn)認(rèn)為 XLPEXLPE 結(jié)構(gòu)具有存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷的能力，當(dāng)在直 流試驗(yàn)后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷， 投運(yùn)后在直流殘余電荷加上交流 電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。 國內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，交聯(lián)聚乙烯電纜的

2、 直流耐壓試驗(yàn)中，由于空間電荷效應(yīng)，絕緣中的實(shí)際電場強(qiáng)度可比電纜絕緣的工 作電場強(qiáng)度高達(dá) 1111 倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗(yàn)不發(fā)生擊穿， 也 會(huì)引起絕緣的嚴(yán)重?fù)p傷。其次，由于施加的直流電壓場強(qiáng)分布與運(yùn)行的交流電壓 場強(qiáng)分布不同。直流試驗(yàn)也不能真實(shí)模擬運(yùn)行狀態(tài)下電纜承受的過電壓， 并有效 的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交 聯(lián)電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)就越來越受到人們的重視。 同時(shí)，各種大型變壓器的交流耐 壓試驗(yàn)，火力及水力發(fā)電機(jī)的交流耐壓實(shí)驗(yàn)也定期進(jìn)行。這些設(shè)備的試驗(yàn)要求的 試驗(yàn)設(shè)備容量大，通常情況下采用諧振的辦法進(jìn)行試驗(yàn)， 但必須是在工頻條件下 或等

3、效工頻條件下進(jìn)行。等效工頻條件一般采用 4545- -65HZ65HZ 的頻率范圍，但很多試 驗(yàn)單位要求 50HZ50HZ 式驗(yàn)電源對這類設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。 我公司系列串聯(lián)變頻自動(dòng)諧振升壓裝置 主要用于 10kV10kV、35kV35kV、110kV110kV 的交聯(lián) 橡塑電力電纜，66kV66kV、110kV110kV、220kV220kV 組合電器（GISGIS）的變頻交流耐壓試驗(yàn)，水力 和火力發(fā)電機(jī)或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗(yàn)。其基本原理是采用可調(diào)節(jié) （3030-300HZ300HZ）串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗(yàn)電壓。由于電 纜的電容量較大，采用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)變壓

4、器很笨重、 龐大、且大電流的工作電 源現(xiàn)場不易取得，因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。 其輸入電源的容 量能顯著降低，重量減輕，便于使用和運(yùn)輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設(shè)備 （50Hz50Hz），但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)在大多采用變頻諧振， 可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)（Q Q 值），并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù)、以及降低噪音、 靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。 1.2串聯(lián)諧振電源在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)： 1 1、 所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容 諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個(gè)系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的 部分，因此，試驗(yàn)所需的電源功率

5、只有試驗(yàn)容量的 1/Q1/Q。 2 2、 設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功 率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器， 而且，諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量 的 1/Q1/Q,使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗(yàn)裝置的 1/51/5- -1/10 1/10 。 3 3、 改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的 波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。 4 4、 防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被 擊穿時(shí)，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的 1/Q1/Q。而并聯(lián)諧振 或者試驗(yàn)變壓

6、器方式做耐壓試驗(yàn)時(shí)， 擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路 電流，擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在 大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。 5 5、 不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí)，因失去諧振條件，高電壓 也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過程很長， 很容易在再次達(dá)到 閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程， 其 過程長，而且，不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。 1.3產(chǎn)品主要特點(diǎn)說明： 1.1. 調(diào)頻及功率元件使用最先進(jìn)的日本進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)元器件； 2.2. 充分利用公司現(xiàn)有資源，完全獨(dú)立自主開發(fā)和設(shè)計(jì)及生產(chǎn)該設(shè)備的所有組 成部分：變

7、頻電源、勵(lì)磁變壓器、高壓電抗器、電容補(bǔ)償器和高精度電容分壓器； 3.3. 具備全自動(dòng)（自動(dòng)調(diào)諧、自動(dòng)升壓）、全手動(dòng)（手動(dòng)調(diào)諧、手動(dòng)升壓）以 及半自動(dòng)（自動(dòng)調(diào)諧、手動(dòng)升壓及手動(dòng)調(diào)諧、自動(dòng)升壓）的多種功能，可任意切 換使用； 4.4. 具備試驗(yàn)電壓、加壓時(shí)間、報(bào)警電流整定、報(bào)警電壓整定、頻率范圍、起 始電壓的設(shè)置； 5.5. 具備放電保護(hù)功能，在試品發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，或其他原因造成的諧振回路突然 失諧，變頻控制電源立即自動(dòng)快速切斷輸出，并顯示保護(hù)類型和閃落電壓值； 6.6. 測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時(shí)間、保護(hù)動(dòng)作類型等相關(guān)信息， 在試驗(yàn)完成時(shí)電壓自動(dòng)下降到零位； 7.7. 大液晶全中文界面平臺(tái)技

8、術(shù)，全觸摸屏操作，數(shù)據(jù)保存. . 8.8. 技術(shù)特點(diǎn)要點(diǎn)歸納： 8.1.8.1.先進(jìn)的數(shù)字、功率技術(shù)：功率器件采用國外最新推出的集驅(qū)動(dòng)、保 護(hù)和功率變換為一體的智能功率模塊（IPMIPM）,極大的提高了整機(jī)的可靠性，減 少了體積和重量。 8.2.8.2. 完備的保護(hù)功能： 過電壓保護(hù)：保護(hù)值可設(shè)置，動(dòng)作時(shí)間小于 1 1 毫秒； 雙重過電流過熱保護(hù)：大功率器件自身保護(hù)和軟件保護(hù)相結(jié)合， 動(dòng)作時(shí)間小 于 1010 微秒； 閃絡(luò)保護(hù)：動(dòng)作時(shí)間小于 1 1 毫秒，并可記錄下閃絡(luò)電壓值； 零位保護(hù)：零電壓啟動(dòng)。 8.3.8.3. 獨(dú)特的四種工作模式： 手動(dòng)試驗(yàn)：手動(dòng)尋找諧振點(diǎn)并手動(dòng)升壓到所需電壓，按鍵后

9、自動(dòng)計(jì)時(shí)； 自動(dòng)試驗(yàn)：根據(jù)設(shè)置自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)后自動(dòng)升到設(shè)定電壓后自動(dòng)計(jì)時(shí)； 自動(dòng)調(diào)諧手動(dòng)升壓：根據(jù)設(shè)置自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)后，需手動(dòng)升電壓到所需的電 壓值，按“自動(dòng)計(jì)時(shí)”鍵后自動(dòng)計(jì)時(shí)； 手動(dòng)調(diào)諧自動(dòng)升壓：手動(dòng)尋找諧振點(diǎn)，根據(jù)設(shè)置自動(dòng)升壓后自動(dòng)計(jì)時(shí)。 8.4.8.4. 友好的人機(jī)接口： 專用的 DSPDSP 顯示平臺(tái)，大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，大屏幕 LCDLCD 顯示； 豐富的幫助應(yīng)用信息，幫助你現(xiàn)場分析試驗(yàn)發(fā)生保護(hù)動(dòng)作時(shí)可能出現(xiàn)的問 題； 可保存 200200 次測試數(shù)據(jù)； 具有調(diào)頻時(shí)顯示頻率-電壓波形曲線，直觀的觀察到是否尋找到諧振點(diǎn)； 掃頻范圍可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定， 掃頻方向可以向上向下任意選擇

10、，方 便用戶操作； 對于那些需要在 50Hz50Hz 條件進(jìn)行試驗(yàn)的試品（比如發(fā)電機(jī)），我們采用了調(diào) 頻調(diào)感技術(shù)，我們的電抗器電感值可以根據(jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)， 壓緊裝置可 以保證降低在通電時(shí)電抗器的噪音； 8.5.8.5. 獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：調(diào)頻電源控制箱的接入和輸出采用插接和螺絲連接兩 種方式，安全、方便、可靠、美觀精致； 電抗器采用獨(dú)特的環(huán)氧澆注工藝，防潮防顛震； 整體色彩和外型由專業(yè)的設(shè)計(jì)公司專門設(shè)計(jì)，美觀大方。 第二章裝置部件介紹 4.1.1.4.1.1. 電源： 380V380V 勺市電，詳細(xì)接法請務(wù)必按照 4.4.04.4.0 勵(lì)磁變壓器接法 的說明中連接! ! 4.1.2.4.

11、1.2. 操作面板說明 電源開關(guān)：負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)部分的電源供給 電源指示：總電源上電指示，空氣開關(guān)合上時(shí)點(diǎn)亮。 復(fù)位：負(fù)載失諧、變頻源過熱以及其它保護(hù)動(dòng)作后的故障復(fù)位。 停止：發(fā)生緊急情況的應(yīng)急中斷按鍵。 信號(hào)：用于接入分壓器低壓臂，最大電壓 100V,100V,輸入阻抗 10M10M 接地：用于系統(tǒng)安全接地。 液晶顯示器：用于系統(tǒng)各參數(shù)、波形、菜單等的顯示。 輸入：電源接入。10KW10KW 以下通過中間變壓器接入，10KW10KW 以上直接在 380V 380V 電源電源的兩根火線上接入。 輸出：調(diào)頻電源輸出至勵(lì)磁變壓器輸入。 大容量控制臺(tái)的輸入輸出的接線柱在箱體背面的下部分 4.1.3.4.

12、1.3.接通電源: 操作箱在上電后啟動(dòng)“電源開關(guān)”， “電源指示”燈亮，液晶點(diǎn)亮顯示。 注意：儀器兩側(cè)開孔處的風(fēng)扇在運(yùn)行則表示表示儀器內(nèi)部功率器件正常工 作。否則表示儀器內(nèi)部過熱或上次試驗(yàn)時(shí)沒有復(fù)位。此時(shí)應(yīng)該切斷電源，將儀 器置于通風(fēng)處靜置 1 1 小時(shí)左右，待內(nèi)部適當(dāng)降低溫度后再啟動(dòng)電源。 當(dāng)風(fēng)扇經(jīng)常性的不啟動(dòng)時(shí)，建議立即與廠家聯(lián)系。 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)不可恢復(fù)性故障時(shí)，請不要自行拆卸儀器。 4.2.0.4.2.0.觸摸屏顯示器： 調(diào)頻電源的控制屏幕為全觸摸屏，你只需要在屏幕上要操作的位置輕輕點(diǎn) 擊，即可以進(jìn)行操作。 4.2.1.4.2.1.開機(jī)后，液晶的顯示界面如圖 2 2 所示 自動(dòng)、手動(dòng)：選擇

13、試驗(yàn)?zāi)Ｊ? 設(shè)置：各種試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置； 資料：查看和輸出試驗(yàn)記錄； 時(shí)間：設(shè)置試驗(yàn)時(shí)間; 所示 422.422.試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置：在每次試驗(yàn)前必須正確設(shè)置當(dāng)次試驗(yàn)是的各種參數(shù)! 點(diǎn)擊“設(shè)置”后，液晶的顯示界面如圖 3 3 S3 試驗(yàn)頻率：選擇自動(dòng)調(diào)諧時(shí)的頻率區(qū)間，自動(dòng)調(diào)諧時(shí)在此區(qū)間內(nèi)掃頻。 1.1. 下限頻率最高為 100HZ100HZ 上限頻率最低為 150HZ150HZ 2.2. 當(dāng)?shù)谝淮卧囼?yàn)時(shí)建議采用 30HZ30HZ- -300HZ300HZ 進(jìn)行掃描。 3.3. 當(dāng)已經(jīng)知道大概頻率范圍時(shí)，可以選定在適當(dāng)?shù)念l率段掃描，以減少 試驗(yàn)時(shí)間。 輸出電壓：設(shè)置調(diào)諧時(shí)輸出電壓的初此值。 1.1. 對

14、 Q Q 值較低的試品如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)，初此值設(shè)定為 303040V;40V; 2.2. 對 Q Q 值較高的試品如電力電纜、變壓器、GISGIS 等，初此值設(shè)定為 1010 15V15V。 試驗(yàn)電壓：設(shè)置試驗(yàn)電壓的最高值。 我們的電壓跟蹤系統(tǒng)具備自動(dòng)校核較大電壓波動(dòng)的功能， 但電網(wǎng)電壓的 波動(dòng)幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動(dòng)也在儀器的捕捉范圍內(nèi)， 因此， 我們強(qiáng)烈建議你在設(shè)置試驗(yàn)電壓時(shí)， 將“試驗(yàn)電壓”的數(shù)值設(shè)定為比要施加 的試驗(yàn)電壓低 5 5 % UeUe。 報(bào)警電壓：設(shè)置試驗(yàn)電壓的極限值，電壓超過時(shí)自動(dòng)終止試驗(yàn)。 般比試驗(yàn)電壓咼 1 10%0% 報(bào)警電流：設(shè)置輸出電流的最高值。 在不

15、知道實(shí)際試驗(yàn)電流的情況下，一般將其設(shè)置成裝置額定電流的 2/32/3。 運(yùn)行時(shí)間：設(shè)置試驗(yàn)電壓的加壓時(shí)間。 00:0100:01 指試驗(yàn)時(shí)間為 1 1 分鐘，其余的依此類推。 電壓比：用于設(shè)置分壓器的分壓比。 一般在出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置完畢，現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)不能調(diào)整，以免計(jì)量的電壓不 對。 之所以在界面上保存此項(xiàng)，是用于在一定的時(shí)候效驗(yàn)分壓器。 確認(rèn)：移動(dòng)需要設(shè)置的位置。 當(dāng)設(shè)置完某一參數(shù)后，點(diǎn)擊“設(shè)置”自動(dòng)保存該參數(shù)并進(jìn)入下以設(shè)置項(xiàng)。 1 10 0:數(shù)字鍵：選擇需要設(shè)置的數(shù)值。 020.00020.00 位置：按數(shù)字時(shí)顯示需要值。 退格：改變設(shè)置位數(shù)。 返回：設(shè)置完成后返回到圖 2 2 界面。 點(diǎn)擊“返

16、回”后，保存所有設(shè)置了的參數(shù)，進(jìn)入到試驗(yàn)界面。 注意：因?yàn)槟闶堑谝淮问褂梦覀兊脑O(shè)備，建議在進(jìn)行試驗(yàn)操作前仔細(xì)檢查你 的當(dāng)次設(shè)置是否符合試驗(yàn)要求。具體做法就是在試驗(yàn)前你再次點(diǎn)擊“ 設(shè)置”，進(jìn) 入圖 3 3界面，依次檢查每一項(xiàng)參數(shù)，確認(rèn)與試驗(yàn)要求符合后再點(diǎn)擊“ 返回”進(jìn)入 待試驗(yàn)的圖 2 2界面。 4.34.3 勵(lì)磁變壓器: 1.1. A1A1、A2A2 等高壓端的電壓值是根據(jù)用戶試品對象特殊設(shè)計(jì)的，不能接錯(cuò)。 2.2. 一般在對試驗(yàn)電壓低、電流大的試品試驗(yàn)時(shí)接較低電壓端，反之接較高 電壓端。 3.3. 用于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)耐壓的諧振裝置的勵(lì)磁變壓器的輸出電壓較高， 在使 用時(shí)請盡可能將連接線與其他

17、物體隔離。 4.4. 勵(lì)磁變壓器的接地端是保證隔離效果和安全的重要端口， 必須可靠接地。 4.4.4.4.電容器分壓器： 1.1. 我們提供的電容器分壓器是保證在不帶任何試品的情況下， 可以自升壓的 必備件，主要用于檢查裝置和效驗(yàn)分壓器。 2.2. 電容分壓器的額定電容量通常與所有電抗器串聯(lián)時(shí)的電抗值匹配， 所以在 沒有特殊說明的情況下，對裝置自升壓時(shí)請將所有電抗器串聯(lián)連接。 第三章操作說明 4.14.1 電纜試驗(yàn)操作： 4.1.14.1.1 現(xiàn)場接線示意圖:電纜耐壓試驗(yàn)搖線 4.1.24.1.2 勵(lì)磁變壓器接線注意事項(xiàng)： 1.1. 用于 10K10KV V 電纜的耐壓裝置，勵(lì)磁變壓器一般接低

18、端； 2.2. 用于 10KV10KV 和 35K35KV V 電纜的耐壓裝置，10K10KV V 電纜耐壓勵(lì)磁變壓器接低端， 35KV35KV 電纜耐壓勵(lì)磁變壓器接較高端； 3.3. 用于 10KV10KV、35KV35KV 和 110K110KV V 電纜的耐壓裝置：10KV 35K10KV 35KV V 電纜耐壓勵(lì)磁 變壓器接低端，110KV110KV 電纜耐壓勵(lì)磁變壓器接高端； 4.1.34.1.3 電抗器及電容器分壓器接線注意事項(xiàng)： 對于短電纜，無論電壓高低，一般將至少兩節(jié)電抗器串聯(lián)，以確?；芈房梢?諧振。 4.2.4.2.電機(jī)耐壓試驗(yàn)操作 4.2.14.2.1 現(xiàn)場接線示意圖 1.

19、3& U0 115 U3 & 10 ID 14 19 34 42 - 87 14& T min 5 5 5 5 5 5 5 5 - 5 5 國內(nèi)部分地區(qū)（眷）修訂后交聯(lián)電境試驗(yàn)規(guī)程 省份： 華 北 試驗(yàn)頻 率應(yīng)） 1. 8 9. 6 6 & 6 G 10 B 7 10 1_2 2D 21 35 2B I 66 64 遼: 127 221 t 1 3 0 0 1交 U KV 2UD 2UD 2U0 2U0 2inn 2UD 2UD 2U0 1 T vn L.T 1爪 1J vn T min 60 SO 60 60 60 60 60 BO 60 5 5 世 防 U KV 1. B uo 1.6 I

20、T 16 uo 16 ug 1.6 UO 16 UO 1.6 VO 16 UO 136 UO L36 UO 1.96 U山1 東 共4頁 第孑頁 T min 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 i J L i r 3 Di D丈 接 V IV 2V0 2110 2U0 2W 嚴(yán) 2UC 21JEI 2UQ 1.7 U1J VT min 60 BO 60 60 6C BO 50 60 - 5 5 預(yù) 防 U 1. B VO 1.6 LTD 16 U1 6 UO 1.6 UO 1 E IT 1. B UO 1. B 1.36 1.9& UT min 5 5 5 s 5 5 5 5 5 5 國內(nèi)部分地區(qū)（?。┬抻喓蠼宦?lián)電境試驗(yàn)規(guī)程 省份： 試驗(yàn)頻 率（HE） L 8 3 3. 6 G s 6 10 e. 7 10 12 20