變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置是,采用串聯(lián)諧振的原理,由變頻電源控制箱(控制臺)、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成了主設(shè)備,在電容分壓器上,接入整流硅堆及微安表,即可完成直流耐壓試驗。變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置廣泛用于變壓器、GIS系統(tǒng)、SF6開關(guān)、CT/PT、絕緣子、母線、電纜、套管等容性設(shè)備。
變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置主要功能和特點
1.裝置可靠性高。系統(tǒng)采用進口功率元件作為功率變換的核心,電壓輸出和頻率輸出穩(wěn)定,電磁兼容設(shè)計合理,保護功能完善,經(jīng)過多次高壓直接對地短路的測試,系統(tǒng)仍然保持完好,同時系統(tǒng)也有很強的過載能力。
2.自動調(diào)諧功能強大。系統(tǒng)自動調(diào)諧時,從30Hz到300Hz自動掃頻,顯示掃頻曲線,用戶能直觀地看到系統(tǒng)調(diào)諧過程;掃頻完成后,系統(tǒng)根據(jù)掃頻初步找到的諧振頻點,在其±5Hz范圍內(nèi)以0.01Hz為分辨率進行頻率細掃,最后精確鎖定諧振頻率。
3.支持多種試驗?zāi)J?。系統(tǒng)支持“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”,“自動調(diào)諧+自動調(diào)壓”,“手動調(diào)諧+手動調(diào)壓”等試驗?zāi)J?,推薦使用“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”模式,既能快速找到諧振點,又能通過手動調(diào)壓控制試驗過程,安全性更高。
4.系統(tǒng)人機交互界面友好。試驗參數(shù)設(shè)置、試驗控制、試驗結(jié)果等同屏顯示,直觀清晰,并具有自動計時及操作提示功能。全觸摸屏操作及顯示,具備試驗數(shù)據(jù)保存和查詢功能。
5.保護功能完善。具備零位保護(電壓輸出控制旋鈕不在零位時,禁止系統(tǒng)啟動),過壓保護,過流保護,閃絡(luò)保護等功能,保證了系統(tǒng)的可靠性。
變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置與其它耐壓試驗的比較
變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置構(gòu)成
調(diào)頻電源——既可改變其輸出頻率,又可改變其輸出電壓。
勵磁變壓器——起耦合信號及電壓變換的作用,并按自身變化來提升電壓。
電抗器——與被試品串聯(lián),構(gòu)成LC串聯(lián)諧振電路。
電容分壓器——測量被試品上的電壓,并作為采樣信號反饋給調(diào)頻電源。
補償電容器——補償小電容量被試品、調(diào)整被試品頻率。
例:110kV變電站GIS設(shè)備,35kV變壓器、配電設(shè)備交流耐壓,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓184kV。
對110kVGIS設(shè)備,諧振電容為2000pf,試驗基準頻率為145HZ,試驗電壓為265KV,此時試驗參數(shù)為:
使用電抗器6節(jié)串聯(lián),此時電感量為135*6=810H
f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√810×0.002×10-6)=125Hz。
I=2πfCU試 =2π×125×0.002×10-6×184×103=0.32A
變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置電抗器使用關(guān)系表
設(shè)備組合被試品對象
電抗器36kVA/36kV 六節(jié)
激勵變壓器輸出端選擇
110KV變電站GIS等
使用電抗器六串
10kV
總結(jié):110kV變電站GIS設(shè)備,35kV變壓器、配電設(shè)備的選型結(jié)果是BPXZ-HT-216kVA/216kV變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置。
變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置不同于一般通用的試驗儀器,最大的特點是同一套設(shè)備可以用于不同電氣設(shè)備的交流耐壓試驗如交聯(lián)電纜、變壓器、GIS、電動機和發(fā)電機等,除了給出系列典型常用型號供用戶選擇外,通常需要根據(jù)用戶的試品范圍和試驗要求進行配置方案的設(shè)計,滿足不同地區(qū)、不同用戶、不同試品的試驗要求。
在電子設(shè)備中,我們經(jīng)??梢钥吹接性S多磁環(huán)與連接電纜構(gòu)成一個電感器(電纜中的導(dǎo)線在磁環(huán)上繞幾圈作為電感線圈),它是電子電路中常用的抗干擾元件,對于高頻噪聲有很好的屏蔽作用,故被稱為吸收磁環(huán)。磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特牲。一般在低頻時阻抗很小,當(dāng)信號頻率升高后磁環(huán)的阻抗急劇變大。
大家都知道,信號頻率越高,越容易輻射出去,而一般的信號線都是沒有屏蔽層的,這些信號線就成了很好的天線,接收周圍環(huán)境中各種雜亂的高頻信號,而這些信號疊加在原來傳輸?shù)男盘柹?,甚至?xí)淖冊瓉韨鬏數(shù)挠杏眯盘?,嚴重干擾電子設(shè)備的正常工作,因此降低電子設(shè)備的電磁干擾(EM)已經(jīng)是必須考慮的問題。在磁環(huán)作用下,即使正常有用的信號順利地通過,又能很好地抑制高頻于擾信號,而且成本低廉。
電抗器主要用于電力系統(tǒng)中的一種恒流和穩(wěn)壓的電力網(wǎng)中所采用的電抗器,實質(zhì)上是一個無導(dǎo)磁材料的空心線圈。
在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時,會產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流,如果不加以限制,要保持電氣設(shè)備的動態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求,常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器, 增大短路阻抗, 限制短路電流。
由于采用了電抗器,在發(fā)生短路時,電抗器上的電壓降較大,所以也起到了維持母線電壓水平的作用,使母線上的電壓波動較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性。
按用途分為 7種:
①限流電抗器。串聯(lián)于電力電路中,以限制短路電流的數(shù)值。
②并聯(lián)電抗器。一般接在超高壓輸電線的末端和地之間,起無功補償作用。
③通信電抗器。又稱阻波器。串聯(lián)在兼作通信線路用的輸電線路中,用以阻擋載波信號,使之進入接收設(shè)備。
④消弧電抗器。又稱消弧線圈。接于三相變壓器的中性點與地之間,用以在三相電網(wǎng)的一相接地時供給電感性電流,以補償流過接地點的電容性電流,使電弧不易起燃,從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。
⑤濾波電抗器。用于整流電路中減少竹流電流上紋波的幅值;也可與電容器構(gòu)成對某種頻率能發(fā)生共振的電路,以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。
⑦起動電抗器。與電動機串聯(lián),限制其起動電流。
電抗器也叫電感器,一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場,所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長直導(dǎo)體的電感較小,所產(chǎn)生的磁場不強,因此實際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式,稱空心電抗器;有時為了讓這只螺線管具有更大的電感,便在螺線管中插入鐵心,稱鐵心電抗器。
在交流電的領(lǐng)域中則除了電阻會阻礙電流以外,電容及電感也會阻礙電流的流動,這種作用就稱之為電抗,意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗,簡稱容抗及感抗。
電抗分為感抗和容抗,比較科學(xué)的歸類是感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱為電抗器,然而由于過去先有了電感器,并且被稱謂電抗器,所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器,而電抗器專指電感器。