第一章:產品概述
該裝置主要針對500kV及以下CT.GIS,220kV電纜.GIS的交流耐壓試驗設計製造。電抗器採用多四分開設計,既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求,又能滿足象220kV電纜這樣的交流耐壓試驗要求,具有較寬的適用範圍,是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設備。
該裝置主要由變頻控制電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。
第二章:串聯諧振在電力系統中應用的優點
1.所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的,在整個系統中,電源只需要提供系統中有功消耗的部分,因此,試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
2.設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中,不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q,使得系統重量和體積大大減少,一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
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.防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態,當試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立即脫諧,迴路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而並聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以,串聯諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
5.不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源,這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振盪過程,其過程長,而且,不會出現任何恢復過電壓。
我公司調頻諧振裝置主要功能及其技術特點:
1.裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧(閃絡)等保護功能,過壓過流保護值可以根據用戶需要整定,試品閃絡時閃絡保護動作並能記下閃絡電壓值,以供試驗分析。
2.整個裝置單件重量很輕,最大不超過40kg,便於現場使用。
3.裝置具有三種工作模式,方便用戶根據現場情況靈活選擇,提高試驗速度。
工作模式為:全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式.
4.能存儲和異地打印數據,存入的數據編號是數字,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定範圍內任意設定,掃頻方向可以向上、向下選擇,同時液晶大屏幕顯示掃描曲線,方便使用者直觀瞭解是否找到諧振點。
6.採用了DSP平臺技術,可以方便的根據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。
第三章:DAXZ-2880kVA/720kV變頻串聯諧振試驗裝置設備應用
(一)交聯乙烯電纜的交流耐壓
1、220kV電纜 1200mm2長度不大於3.0km,試驗電壓為178kV,試驗頻率為30Hz~300Hz。
(1)電纜長度:3km 截面積: 1200mm2對應的電容量為0.57μF最高耐壓試驗值178kV
⑵諧振頻率:1/6.28×√60×0.57×10-6=27.2Hz
27.2Hz下最大被試電容量時的試驗電流:27.2×6.28×0.57×10-6×128×103=17.35A。
⑶選擇設備:150kW變頻控制源;720kV/4A電抗器四臺並聯;150kVA(18.75kV/8A)勵磁變; 240kV分壓器;
2、電纜耐壓時電抗器選用說明
(1)上述配置是按照最長電纜計算出的配置方案;
(2)對短電纜試驗時,為了達到諧振,一般將三節電抗器串聯(三節電抗器串聯時,與400kV分壓器的電容量可以自身諧振);
(二)變壓器、開關等的交流耐壓試驗
1、220kV及以下電壓等級的變電站主電氣設備的交流耐壓試驗,試驗頻率為30Hz~300Hz,電抗器的使用方式為將三節電抗器串聯成組使用
(1)220kVGIS:對應的電容量忽略不計,最高耐壓試驗值400kV
(2)諧振頻率:1/6.28×√480×2.5×10-9=145.3Hz
145.3Hz下最大被試電容量時的試驗電流:145.3×6.28×2.5×10-9×363×103=0.8A,
(3)選擇設備:150kW變頻控制源; 720kV/4A電抗器兩臺串聯; 150kVA(18.75kV/8A)勵磁變; 480kV分壓器;
2、500kV及以下電壓等級的變電站主電氣設備的交流耐壓試驗,試驗頻率為30Hz~300Hz,電抗器的使用方式為將四節電抗器串聯成組使用
(1)500kVGIS:對應的電容量忽略不計, 最高耐壓試驗值400kV
(2)諧振頻率:1/6.28×√960×2.5×10-9=102.7Hz
102.7Hz下最大被試電容量時的試驗電流:102.7×6.28×2.5×10-9×720×103=1.16A,
(3)選擇設備:150kW變頻控制源; 720kV/4A電抗器四臺串聯; 150kVA(37.5kV/4A)勵磁變; 720kV分壓器;
所以對於開關母線等斷口電容小的試品也可以進行試驗。
第四章:調頻電源詳細使用介紹
4.1.設備基本說明
4.1.1.電源:
l將380V的三根火線直接與調頻電源的“輸入”連接。
4.1.2.操作面板說明
圖1
l電源開關:負責計算機部分的電源供給。
l電源指示:總電源上電指示,空氣開關合上時點亮。
l復位:負載失諧、變頻源過熱以及其它保護動作後的故障復位。
l停止:發生緊急情況的應急中斷按鍵。
l信號:用於接入分壓器低壓臂,最大電壓100V,輸入阻抗10M。
l接地:用於系統安全接地。
l液晶顯示器:用於系統各參數、波形、菜單等的顯示。
l低壓輸出電壓:變頻電源輸出電壓。
l自動指示:自動工作時,自動指示燈亮。
l手動指示:手動工作時,手動指示燈亮。
l自動,手動:切換自動,手動轉換按扭。
l手動調節電壓:手動時,調節變頻電源輸出電壓。
4.1.3.接通電源
操作箱在上電後啟動“電源開關”,“電源指示”燈亮,液晶點亮顯示。
注意:儀器兩側開孔處的風扇在運行則表示表示儀器內部功率器件正常工作。否則表示儀器內部過熱或上次試驗時沒有復位。此時應該切斷電源,將儀器置於通風處靜置1小時左右,待內部適當降低溫度後再啟動電源。
當風扇經常性的不啟動時,建議立即與廠家聯繫。
當設備出現不可恢復性故障時,請不要自行拆卸儀器。
4.2.0.觸摸屏顯示器:
調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擊,即可以進行操作。
4.2.1.開機後,液晶的顯示界面如圖2所示。
圖2
l自動、手動:選擇試驗模式;
l設置:各種試驗參數的設置;
l資料:查看和輸出試驗記錄;
l時間:設置試驗時間;
4.2.2.試驗參數設置:在每次試驗前必須正確設置當次試驗是的各種參數!
點擊“設置”後,液晶的顯示界面如圖3所示。
圖3
l試驗頻率:選擇自動調諧時的頻率區間,自動調諧時在此區間內掃頻。1.下限頻率最高為100HZ,上限頻率最低為150HZ。
2.當第一次試驗時建議採用30HZ~300HZ進行掃描。
3.當已經知道大概頻率範圍時,可以選定在適當的頻率段掃描,以減少試驗時間。
l輸入電壓:設置調諧時輸入電壓的初此值。
1.對Q值較低的試品如發電機、電動機、架空母線,初此值設定為30~40V;
2.對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等,初此值設定為10~15V。
l設備電壓:本套諧振裝置可輸出的最高電壓值。
該項數值是在產品出廠和設備維修時用於調節測量精度使用的,在現場試驗時,請勿調整。
l試驗電壓:設置試驗電壓的最高值。
我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能,但電網電壓的波動幅度較小,由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉範圍內,因此,我們強烈建議你在設置試驗電壓時,將“試驗電壓”的數值設定為比要施加的試驗電壓低5%Ue。
l報警電壓:設置試驗電壓的極限值,電壓超過時自動終止試驗。
一般比試驗電壓高10%。
l報警電流:設置輸出電流的最高值。
在不知道實際試驗電流的情況下,一般將其設置成裝置額定電流的2/3。
l運行時間:設置試驗電壓的加壓時間。
00:01指試驗時間為1分鐘,其餘的依此類推。
l確認:移動需要設置的位置。
當設置完某一參數後,點擊“設置”自動保存該參數並進入下一項參數設置。
l1~0:數字鍵:選擇需要設置的數值。
l020.00位置:按數字時顯示需要值。
l退格:改變設置位數。
l返回:設置完成後返回到圖2界面。
點擊“返回”後,保存所有設置了的參數,進入到試驗界面。
注意:因為你是第一次使用我們的設備,建議在進行試驗操作前仔細檢查你的當次設置是否符合試驗要求。具體做法就是在試驗前你再次點擊“設置”,進入圖3界面,依次檢查每一項參數,確認與試驗要求符合後再點擊“返回”進入待試驗的圖2界面。
注意:在手動調節電壓時,調節頻率需用觸摸屏上調節。
第四章:DAXZ-2880kVA/720kV變頻串聯諧振試驗裝置
(一)DAXZ-指生產廠家代碼
2880指設備能輸出的最大額定容量,單位為kVA
/720指設備能輸出的電壓等級,單位為kV;
(二)DAXZ-2880kVA/720kV變頻串聯諧振試驗裝置技術指標
1.額定電壓:
180kV---滿足220kV電纜的交流耐壓試驗;
540kV---滿足220kV系統的交流耐壓試驗;
720kV---滿足500kV系統的交流耐壓試驗;
2.輸出電壓波形畸變率:<1.0%
3.允許連續工作時間:額定條件下一次性工作60分鐘,在對220kV電纜耐壓時,滿足連續工作60分鐘
4.裝置自身品質因數:Q>50
5.電纜試驗時滿負荷下品質因數:Q>30(與負載相關)
6.主變壓器試驗滿負荷時品質因數:Q>30(與負載相關)
7. GIS,開關等試驗滿負荷時品質因數:Q>50(與負載相關)
8.輸入電源:三相380V
9.頻率調節範圍:20Hz~300Hz
10.系統測量精度:1.5%
11.裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護功能
(三)設備遵循標準
《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB50150-2006
《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6—2004
《電抗器》 GB10229.88
《電力設備預防性試驗規程》 DL/T596-1996
《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)
(四)設備主要配置及技術參數說明:
1.變頻控制源一臺:
額定功率:150kW;
輸入電壓:三相 380V±15% 50Hz
輸出電壓:0~350V可調
輸出電壓頻率:20~300Hz
0.1Hz步進可調
頻率不穩定度≤0.02%
輸出電流:0~307A
2.高壓電抗器(共四臺):180kV/4A
額定工作電壓:180 kV
額定工作電流:4A
額定電感量:239H
連續工作時間:60min
溫升:小於60度
工作頻率:20~300Hz
3.勵磁變壓器(一臺):
額定容量:150kVA
輸入電壓:400V
輸出電壓:18.75kV/37.5kV
輸出電流:8A/4A
4.電容分壓器一臺:720kV純電容式:
自身電容量:1000pF
工作頻率:20~300Hz
不確定度:1.5%
額定電壓:240kV/3000pF,480kV/2000pF,720kV/1000pF.
5.測試線及附件壹套:
1)內部連接線一套
2)電抗器絕緣底座一隻
3)電抗器、分壓器均壓環各一對
第五章:使用方法
通用操作步驟
正確按照接線示意圖及相關要求連接試驗迴路,在現場設置試驗警示標記,正確設置各項試驗參數。
5.1自動試驗:
進入圖2界面,點擊“自動”,進入下圖4界面,點擊“啟動”,“確認”,則自動進行調諧、升壓、計時、降壓。
圖 5
界面依次如下:調諧
為了更好地找到準確的諧振點,儀器在本功能下的調諧分為粗調和細調兩步,均為自動進行,只有完成了調諧,才自動進入到下一界面;
因為是在低電壓下的調諧,所產生的高壓電壓不會對被試品有任何的損害,所以請耐心等待。即使在最不利的情況下,自動調諧的時間也不會超過3分鐘!
升壓:
計時:
降壓:
試驗完成:
在試驗過程中出現保護動作時,均有相關界面顯示。
5.2手動/半自動試驗:
進入圖2界面,點擊“手動”,進入下圖4界面,點擊“啟動”,“確認”,,則可以進行手動/自動調頻、手動升降壓。
圖6
半自動試驗:點擊“調諧”,則自動調諧,調諧完成後點擊電壓“加、減”手動升壓。
手動試驗:點擊頻率“加、減”,則手動調諧,調諧完成後點擊電壓“加、減”手動升壓。
5.3資料查詢及輸出試驗結果
進入圖2界面,點擊“資料”,進入資料界面,點擊“上頁”,“下頁”,可以調閱歷次試驗記錄,在用戶要求時,可以升級為帶USB接口的,插入U盤,點擊“保存”即可以把當頁試驗記錄輸入到U盤保存。
第六章:常見故障排除
6.1通用注意事項
1.本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用,使用前應仔細閱讀使用說明書,並經反覆操作訓練。
2.操作人員應不少於2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。
3.為了保證試驗的安全正確,除必須熟悉本產品說明書外,還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
4.各聯接線不能接錯,否則可導致試驗裝置損壞
5.本裝置使用時,輸出的是高電壓或超高電壓,必須可靠接地,注意操作安全。
6.2常見故障原因及排除
1.風扇不能啟動:
1)急停、故障保護、失諧保護後,沒有按“故障復位”;
2)內部溫度過高,功率元件熱保護;
排除方法:關斷儀器電源,將儀器靜置30分鐘左右,重新開啟電源,按儀器面板上的“復位”鍵,再啟動儀器。
如果依然不能啟動風扇,請和廠家聯繫,不可拆卸儀器!
2.自動調諧不能完成,找不到諧振點:
現象:
調諧曲線完全是一條直線,調諧完成後儀器提示沒有諧振點
原因:
迴路接地不好,試驗迴路接線錯誤,裝置某一儀器開路
排除方法:
1)檢查接地裝置可靠,接地連接線是否有斷開點;
2)檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷;
3)檢查每一隻電抗器的通斷;
4)檢查分壓器的信號線的通斷;
5)檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷;
6)裝置自身升壓時沒有諧振點,還需要檢查補償電容器的通斷;
如果所有部件正常,依然沒有諧振點,請和廠家聯繫,不可拆卸儀器!
3.不能升壓到試驗電壓
現象:
1)調諧曲線是一條曲線,有較低的尖峰;
2)試驗時一次電壓較高,高壓卻較低,甚至在沒有升到試驗電壓時,一次電壓已經到達額定電壓,迴路自動降壓;
原因:
1)電抗器與試品電容量不匹配,沒有準確找到諧振點;
2)試品損耗較高,系統Q值太低;
3)勵磁變壓器高壓輸出電壓較低;
4)高壓連接線過長或沒有采用高壓放暈線
排除方法:
1)將補償電容器並接入試驗迴路,加大回路電容量;
2)儘可能將多隻電抗器串聯,提高迴路電感量;
3)提高勵磁變壓器的輸出電壓;
4)乾燥處理被試品,提高被試品的絕緣強度,減少迴路的有功損耗;
5)一般在設備較高電壓輸出時,採用高壓放暈線,或將普通高壓輸出線改為較短的連線,一般不超過5米。
如果全部處理完後,依然不能解決問題,請和廠家聯繫,不可拆卸儀器!
第七章:相關配置
7.1相關省份電纜試驗規程
7.2諧振裝置容量選擇
試驗電流: I=2πfCU×10-3(A)
頻率的選擇(HZ)
1.發電機―――50HZ,取50HZ
2.變壓器―――45~65HZ,取50HZ
3.GIS、開關、母線―――30~300HZ,取45HZ
4.電力電纜:30~300HZ,取35HZ
電壓的選擇(kV)
按照規程要求,確定最高試驗電壓。
電容量的選擇(uF)
根據被試品最大電容量確定
裝置最大容量:P=UI×1.25 (KVA)