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调频串并联谐振试验装置,高压耐压试验设备

如果您对该产品感兴趣的话,可以
产品名称: 调频串并联谐振试验装置,高压耐压试验设备
产品型号: FDJ2001
产品展商: 福德嘉
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简单介绍

全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器、连接导线、隔离变压器(可选器件)和补偿电容器(可选器件)组成,接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压实验。 主机: 就是一台幅值和频率可调的正弦波交流调频电源,给谐振回路提供激励源,同时提供电压显示、电流显示、计时、保护、报警等功能。 电抗器:就是一个大电感线圈,与被试品(相当于电容)构成串联谐振回路,可配置电抗器多节电抗器,使用时通过不同的串联、并联组合、实现不同的电感量以适用不同的试验条件。 分压器:内部通过电容器分压,从试品上高电压分得低电压供主机测量、控制使用。 励磁变压器:隔离主机电源与谐振回路电源,并升高主机的输出电压。 补偿电容器: 当试品电容量很小时,如果要实现系统谐振可能要求的电源频率超出试验标准的规定,可在试品上并联一个补偿电容,以实现试验要求,称此电容器为补偿电容器。


调频串并联谐振试验装置,高压耐压试验设备  的详细介绍

调 频 谐 振 试 验 装 置

使 用 说 明 书

 

简介:

    感谢您选用我公司生产的调频谐振试验装置系统,本公司依靠技术领先的优势,采用蕞新嵌入式微电子技术和数字信号处理技术,开发和推出本套试验装置,采用人性化设计理念,具有功能强大、性能优良、简单易用、安全方便等优点。本装置试用于大容量高电压电容性试品的交流耐压试验,包括61035110220500kv交联聚乙烯电缆交流耐压试验166110220500kv GIS及其它开关的交流耐压试验;大型发电机组和电力变压器工频耐压试验;电力变压器感应耐压试验等。

 !警告

 为避免受到电击或人身伤害,为避免对仪器或试品、设备造成的损坏,在使用该仪器前,请务必仔细阅读本使用说明书,并严格遵照“安全操作准则”进行操作。

安全操作准则

1.在做试验前,应先检查仪器是否完好无损,各连接导线是否完好,确保电源输出,信号采样线缆稳妥连接,导通无阻。

2.试验前要确保接线准确无误,尤其是地线回路,一定要安全接地。

3.试验时,对试验现场要划安全区域,并置专人看守,杜绝闲杂人等靠近。

4.不允许正在试验时突然切断系统电源,每次试验时要退出正在试验状态,才可以切断电源。

5.主机发生故障后,不要自行拆开机箱维修,否则后果自负。

6.不要在高温、高湿、易燃、易爆和强磁场环境中存放、使用仪器。

7.维护和保养请使用湿布和中性的清洁剂清洁仪器外壳,不要使用研磨剂和溶剂。

 

一、串联谐振基本原理

串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路,调节变频电源输出的电压频率,实现串联谐振,在被试品上获得高电压,是当前高电压试验的一种新方法,深受专家好评,在国内外已经得到广泛的使用。

1

根据谐振原理,我们知道当电抗器L的感抗值Xl与回路中的容抗值Xc相等时,回路达到谐振状态,此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率,而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡,从而在试品上产生高压。

 

 

 

 

二、 系统构成

全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器、连接导线、隔离变压器(可选器件)和补偿电容器(可选器件)组成,接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压实验。

 

主机: 就是一台幅值和频率可调的正弦波交流调频电源,给谐振回路提供激励源,同时提供电压显示、电流显示、计时、保护、报警等功能。

电抗器:就是一个大电感线圈,与被试品(相当于电容)构成串联谐振回路,可配置电抗器多节电抗器,使用时通过不同的串联、并联组合、实现不同的电感量以适用不同的试验条件。

分压器:内部通过电容器分压,从试品上高电压分得低电压供主机测量、控制使用。

励磁变压器:隔离主机电源与谐振回路电源,并升高主机的输出电压。

补偿电容器: 当试品电容量很小时,如果要实现系统谐振可能要求的电源频率超出试验标准的规定,可在试品上并联一个补偿电容,以实现试验要求,称此电容器为补偿电容器。

 

三、 主要技术性能

1.功率电源电压:AC380V±10%50Hz

2.仪器电源:220V±10%50Hz

3.谐振输出容量:210KVA

4.额定输出容量:15KVA

5.仪器额定电压:060KV

6.输出频率范围:30300Hz

7.输出电压波形:正弦波,波形畸变率<0.5%

8.频率调节灵敏度:0.1Hz,不稳定度≤0.05%

9.系统噪声:≤60db

10、系统测量精度:<0.5级;

11.输出电压不稳定:<0.5%

12.保护响应时间:1us

13.电感非线性度:≤0.05%;;

14.满功率输出下,连续工作时间为>30min

15.环境温度:-15+50相对湿度:≤90%RH

16.海拔高度:≤2000

 

 

 

 

 

 

 

 

四、 面板说明

48
6
9
5
3
7
1 

        2

2

说明:1 液晶显示屏。

         2 按键   上、下、左、右、确认、返回。

         3变频电源输出电压。

         4电源开关。

         5打印机。

6 变频电源电压输入。

        7 高压采样信号输入。

         8 变频电源电压输出。

         9 地线。

 

五、主机界面及操作说明

1. 开机界面

 

3

      

在开机界面,按 确认 键进入参数设置界面。

4

2.参数设置

在参数设置界面,用户需要根据试验的具体要求设置合适的试验参数。进入参数设置界面时,会有光标a在“预置电压”项参数前闪动,此时按         键可在各项参数前切换;按     键,可进入“预置电压”参数值设置,该项前的光标a停止闪动,要修改的相应参数下会有光标b闪动,再按             键修改相应参数数值。某项参数值设定完成后,按 确认返回 键保存数值。

    所有参数值设定完成后,按 确认 键进入“选择试验模式”菜单。

 

各参数的相应说明如下:

    预置电压:试验要求加到被试品上做耐压试验的预定电压,如果加到被试品上的电压大于该值20%,仪器自动会触发过压保护,结束试验;

    预置时间:在被试品上做耐压试验的预置时间;

    起始频率:开始试验时,加在试品上的电源频率;

    起始电压:开始试验时,加在试品上的输出激励功率大小,安全起见取10%15%,一般不大于30%

    保护电流:试验时,如果激励变压器原边电流大于该值,仪器自动会触发过流保护,结束试验;

电抗器值:串联在系统中的电抗器的总电感量;

系统时间:仪器的日期时钟,相应顺序是,年、月、日、时、分、秒。

3.选择试验模式

5

                 键,可使试验模式在手动与自动之间切换,反色显示的为选中的模式。

手动:指进入试验状态后,人工手动寻找谐振点,手动升压至预置电压。

自动:指进入试验状态后,仪器自动寻找谐振点,自动升压至预置电压。

返回 键回到参数设置界面,按 确认 键开始试验,界面显示“正在启动”,而后,进入正在试验界面。

4. 正在试验       

              

                     

6

进入“正在试验”界面,仪器根据“参数设置”中的各参数输出电源信号。如果在“选择试验模式”中选择了“自动”,仪器会自动寻找谐振点,找到谐振点后会自动升压至预置电压。如果在“选择试验模式”中选择了“手动”,可通过按键手动找频和调压,具体操作如下:

当光标a在“试验频率”或“试验功率”前闪动时,可按上、下键在两者之间切换,按左、右键可进入相应项目修改其中的数值,光标a停止闪动,光标b会在要修改的数字下闪动。

光标b闪动时,按上、下键可改变相应数值大小,按左、右键可切换数位。频率或功率数值设定完成后,可按确认键回到选择“试验频率”、“试验功率”状态,光标b消失。光标a闪动。

正在试验时,如果按返回键,试验结束,仪器显示试验结束界面。

正在试验时的界面显示各参数说明:

电压:正在试验时加在被试品上的高压。

    时间:正在试验时,加在被试品上的电压值达到“预置电压”后,仪器的计时时间,当该时间等于“预置时间”时,仪器结束试验。

试验电流:正在试验时在激励变压器原边上流过的电流。

试验频率:正在试验时仪器输出的电源频率,调节该数值可改变电源输出频率。

 

试验功率:正在试验时仪器输出的电压幅值与仪器蕞大输出电压幅值之比,调节该数值可改变电源输出电压的大小。

 

5.试验结束

  正在试验时,如果按返回键,试验结束,仪器显示试验结束界面。

 

       

7

在试验结束界面状态,按确认键打印输出试验结果。

在试验结果栏显示的是试验结束的原因或结果。从试验结束的原因或结果有

1.按键返回: 人为按了返回键使试验结束。

2.过压保护: 试验电压值超出预置电压值20%

3. 过流保护: 试验电流值超出保护电流值。

4. 模块保护: 仪器内功率模块短路保护或过流保护。

5.过热保护:仪器内功率模块发生过热保护使试验结束。

6. 闪络保护: 试品发生电压闪络。

7. 预置时间到: 试品加预置电压时间达到预置时间。

 

六、励磁变压器

励磁变压器技术参数:

1.额定容量:10kvA

2.输入电压:0340V

3.输出电压:串联6000V并联3000V

4.输出电流:串联1.65A并联3.3A

5.工作频率范围:30300Hz

励磁变压器的接线端子,如图所示:

1.输出端尾—与接地端连接。

2.输出端头—与电抗器连接。

3.接地端—与变频电源、分压器及被试品同点关联接地。

4.输入端—接调频电源功率输出端。

                        2      1                        2          1


 


                                         3                                  3                                                     

                                         4                                  4

 

 

 

         

8高压并联、输出电流I×2      9 高压串联、输出电压μ×2      

                           

励磁变压器使用方法:

1.励磁变压器高压输出分两组每组电压为4000V,如做10KV35KV电缆,将高压输出并联,如做110KV电缆和35KV主变,将高压输出串联。

 

七、谐振电抗器

谐振电抗器技术参数:                             1

1.额定容量:105KVA

2.额定电压:30KV

3.额定电流:3.5A                              2

4.电感量:30H

5.品质因数:Q30

6.采用真空环氧整体浇注,外观为红色。             10谐振电抗器

                                                

接线端了如图10所示:

1.高压侧接线端子—与被试品高压端连接。

2.低压侧接线端子—与励磁变输出端连接。        

多台电抗器串联时上节的低压侧与下节高压侧连    

接。谐振电抗器采用多台串联或并联的连接方式。

                                                  

八、电容分压器                                             1

电容分压器技术参数:

1.额定电压:60KV

2.工作频率:30300Hz

3.分压比:10001                                              2

4.分压比误差:0.5%

电容分压器接线端子如图11所示:                                   3

1.高压端—与电抗器高压侧及被试品高压侧相连。      11电容分压器

2.测量插座—采用专配的测量电缆与控制箱背板

测量输入端连接。

3.接地端—采用专配接地线按接线图指示接地。                    

                                                                                                                                                                      

九、补偿电容器(根据用户需求配置)                        1

   补偿电容技术参数:

1.额定电压:60KV

   2.电 容 量:0.025Uf

   3.工作频率:30300Hz                                        2

主要用于电容量很小的被试品(如<50m短电缆)                  

的试验。试验时与负载并联,要注意所标称的电压          12补偿电容器

及电容量是否适合。或用于对某些试品(如发电机定

子绕组或变压器绕组)电容量作特定的补偿,在要求的谐振频率范围内进行试验的目的。如做110KV电缆,将两台补偿电容串联(因补偿电容为55KV),以达到所需试验电压。

补偿电容器接线端子如图12所示:                              

1.高压端—与被试品高压端相连接。                               

2.接地端—与专用接地线相连接。

                                                     

 

 

 

 

 

 

 

十、接线

                                       13

 

10KV电缆接线图


220V电源

 

 



谐振电抗器

 


 


380V输入

 



励磁变压器

 



被试10KV

橡塑电缆

 


                                                                  d

                 

                     




 



分压器

 

调频电源

 

                                                                   

                                                                   

                                                                         

 


14

 

10KV电缆交流耐压试验使用步骤

1.如图14所示,将连接线接好,接地线必须有可靠接地。

2.将励磁变压器高压并联接线,励磁变压器到电抗器连线需用高压线连接。

3.将二节电抗器并联连接,如电缆较短,只用一节电抗器即可试验。

4.合上电源,先将试验电压、试验时间设定到所需值,再将起始功率设定到5%10%范围内,起始频率设定到30Hz,保护电流设定到仪器蕞大电流值,电抗器值按实际电感量设定。

5.设定好后,按“确认”键,屏幕进入“手动、自动”界面,选择“手动”或“自动”操作,按“确认”键,屏幕进入“正在试验”界面,如选择“手动”试验,需手动找频率,在某个频率点的蕞高电压即是谐振点,再按“确认”键确定,再手加试验频率直到所需试验电压后,仪器自动计时,计时结束后并自动返回,如选择“自动”试验,仪器将自动找频,升压、计时并自动返回。

6. 试验结束后,仪器将显示试验结果,如需打印按下“确认”键即可。

 

 

 

 

35KV电缆接线图

 

 

 


220V电源

 

 

 

 



励磁变压器

 

380V输入

 


被试电缆

开关等

 


                                                                   d

                 

                    



谐振电抗器

 


 



调频电源

 

                                                                    

                                                                   

                                                                         


 

 


串联谐振试验现场接线布置原理示意图(串联或串并联使用)

                                       15

 

35KV电缆交流耐压试验使用步骤

1.如图15所示,将连接线接好,接地线必须有可靠接地。

2.将励磁变压器高压并联接线,励磁变压器到电抗器连线需用高压线连接。

3.将二节电抗器串联连接(注意电抗器顺序,下节电抗器放在地上,上节电抗器叠加在下节电抗器上,其总电感量为90H)。

4.合上电源,先将试验电压、试验时间设定到所需值,再将起始功率设定到5%10%范围内,起始频率设定到30Hz,保护电流设定到仪器蕞大电流值,电抗器值按实际电感量设定。

5.设定好后,按“确认”键,屏幕进入“手动、自动”界面,选择“手动”或“自动”操作,按“确认”键,屏幕进入“正在试验”界面,如选择“手动”试验,需手动找频率,在某个频率点的蕞高电压即是谐振点,再按“确认”键确定,再手加试验频率直到所需试验电压后,仪器自动计时,计时结束后并自动返回,如选择“自动”试验,仪器将自动找频,升压、计时并自动返回。

6.试验结束后,仪器将显示试验结果,如需打印按下“确认”键即可。

 

由于被试电缆的电容量较大,若在试验时被试品击穿或发生高压引线对地放电,在电缆的接地端处,试验接地线和控制箱外壳等处,可能会产生暂态过电压。本设备已在控制箱和主要部件内,采取多重暂态过电压保护措施,能保证设备的正常工作,此外,在试验接地线布置方面还应注意采取下列保护措施:

1. 试验设备(谐振电抗器、分压器、励磁变压器等)应尽量靠近被试电缆头,减少试验接地线的长度,即减少接地线的电感量。

 

 

 

 

十一、交联聚乙烯电缆每公里容量

电缆导体截面积(平方毫米)

电容量(uf/km

YJVYJLV

6/6kv6/10kv

YJVYJLV

8.7/10kv8.7/15kv

YJVYJLV

12/20kv

YJVYJLV

21/35kv

YJVYJLV

26/35kv

3×35

0.212

0.173

0.152

 

 

3×50

0.237

0.192

0.166

0.118

0.114

3×70

0.270

0.217

0.187

0.131

0.125

3×95

0.301

0.240

0.206

0.143

0.135

3×120

0.327

0.261

0.223

0.153

0.143

3×150

0.358

0.284

0.241

0.164

0.153

3×185

0.388

0.307

0.267

0.180

0.163

3×240

0.430

0.339

0.291

0.194

0.176

3×300

0.472

0.370

0.319

0.211

0.190

3×400

0.531

0.418

0.352

0.231

0.209

3×500

0.603

0.438

0.388

0.254

0.232

3×630

0.667

0.470

0.416

0.287

0.256

 

 

十二、电缆30300Hz的交流耐压试验电压

电缆额定电压

U0U

交接试验电压

预防性试验电压

倍 数

电压值(kv

倍 数

电压值(kv

1.8/3

2U0

3.6

1.6U0

3

3.6/6

2U0

7.2

1.6U0

6

6/6

2U0

12

1.6U0

10

6/10

2U0

12

1.6U0

10

8.7/10

2U0

17.4

1.6U0

14

12/20

2U0

24

1.6U0

19

21/35

2U0

42

1.6U0

34

26/35

2U0

52

1.6U0

42

64/110

1.7U0

109

1.36U0

87

128/220

1.4U0

178

1.15U0

146

                                     

 

 

 

十三、常见故障及分析

1.  主机找不到谐振点。

原因:1.系统谐振点在主机的输出频率范围之外;

2.系统接线错误;

3.系统未可靠接地;

4.电压采样反馈信号开路或连接不可靠;

5.试品有故障。

2.  主机复位。

原因:1.主机供电电源波动;

2.外界强磁场干扰;

            3.主机未可靠接地;                      

3.  Q值偏低,即电压升不上去,或升不高。

 原因:1.试品放电泄漏

2.电抗器磁路受干扰,例如电抗器被放置在磁场屏蔽范围内。

4.  电源跳闸。

原因:1.谐振系统回路短路。

 

说明: 以上故障原因仅供参考。

 

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