HYXZ系列變頻諧振試驗(yàn)裝置說明書

1、HYXZ系列變頻諧振試驗(yàn)裝置說明書一、前言國內(nèi)外多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，橡塑電力電纜在交接或預(yù)防性試驗(yàn)中不宜采用直流耐壓試驗(yàn)，應(yīng)采用交流耐壓試驗(yàn)（頻率范圍30300Hz），才能保證電纜的安全運(yùn)動(dòng)。在電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)發(fā)展史中，這是一個(gè)劃時(shí)代的變革。但是直流耐壓試驗(yàn)對油浸紙絕緣電力電纜，仍然是有效的，應(yīng)繼續(xù)應(yīng)用。對橡塑電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，由于電纜的電容量大，在現(xiàn)場采用大容量工頻試驗(yàn)變壓器是不適宜的。調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備，具有重量輕、所需電源容量?。▋H為試驗(yàn)變壓器電源容量的1/301/80）、電壓波形好、便于搬運(yùn)、適宜在現(xiàn)場使用等優(yōu)點(diǎn)。本試驗(yàn)設(shè)備是專為橡塑電力電纜現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)、制造的，

2、適用于交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)。整套設(shè)備包括的主要部件有：變頻控制箱、諧振電抗器、勵(lì)磁變壓器及電容分壓器等。二、工作原理圖1調(diào)諧式串聯(lián)諧振試驗(yàn)原理接線圖調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備的工作原理接線如圖1所示。交流380V/ 50Hz電源，經(jīng)變頻器輸出30300Hz頻率可調(diào)的電壓，送入勵(lì)磁變壓器，升壓至02000V，經(jīng)諧振電抗器L（視被試電纜和電壓等級和長度不同，諧振電抗器可串聯(lián)或并聯(lián)使用）和被試電纜Cx，構(gòu)成高壓主諧電路，電容分壓器是純電容式的，用來測量試驗(yàn)電壓。先由變頻器經(jīng)勵(lì)磁變壓器T向主諧振電路送入一個(gè)較低的電壓Ue，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，當(dāng)頻率達(dá)到諧振頻率時(shí)被試品Cx上的電壓Ucx達(dá)到最大值，此

3、時(shí)，諧振電抗器的感抗ZL=與被試品的容抗相等，兩者形成相互補(bǔ)償（抵消）的狀態(tài)，在主諧振電路中僅存在等值電阻分量（繞組有效電阻和等值鐵心損耗等），能在按較小的Ue電壓下，產(chǎn)生較大的電流，使被試電纜Cx上和諧振電抗器組兩端產(chǎn)生較高的電壓。找到此諧振頻率后，保持頻率f不變，再緩慢升高Ue電壓，使被試電纜Cx上達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)電壓值Ucx。諧振時(shí)，被試品上的電壓與電流的關(guān)系為輸出電壓Ucx與勵(lì)磁電壓Ue之比為試驗(yàn)回路的綜合品質(zhì)因素Q 從上述工作原理可以看出：1、 品質(zhì)因素愈高，所需電源容量愈小。2、 諧振電抗器L與被試電纜Cx處于諧振狀態(tài)，此電路形成一個(gè)良好的濾波電路，故輸出電壓Ucx正弦波形良好。3、

4、 被試電纜擊穿時(shí)，失去諧振條件，高壓電路和低壓電源回路的電流反而減小，故絕緣擊穿處的電弧不會將故障點(diǎn)擴(kuò)大，便于檢修。三、主要技術(shù)性能（一）適合于10kV橡塑電力電纜的交流耐壓試驗(yàn)。1技術(shù)規(guī)范a) 輸出試驗(yàn)電壓： 0 1 8 kV AC有效值b) 輸出頻率： 30 300Hzc) 諧振電壓波型： 正弦波，波形畸變率1.5%d) 被試電纜電容量范圍： (0.025 0.25) n=1，2，3，4，5*e) 被試電纜長度約： 100m 3.5 kmf) 最大被試品電流： 7.0Ag) 最大試驗(yàn)容量： 100kVAh) 工作制： 滿功率輸出下，連續(xù)工作時(shí)間15mini) 品質(zhì)因素： 30 80j) 輸

5、入工作電源： 220V，50Hz，約8Ak) 環(huán)境溫度和相對濕度： 0 40；<95%，無凝露狀況l) 海拔高度： 2000m以下* 整套試驗(yàn)設(shè)備可根據(jù)電纜長度的不同，確定由單個(gè)或多個(gè)諧振電抗器并聯(lián)使用，并聯(lián)個(gè)數(shù)n可取1至5的任意個(gè)數(shù)。2、主要部件的技術(shù)規(guī)范（1）變頻控制箱1臺a) 輸入工作電源： 220V，50Hz，約8Ab) 輸出電壓和電流： 0 250V，最大電流10Ac) 輸出頻率： 30 300Hz，頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1 Hzd) 最大輸出功率： 6500VAe) 外形尺寸和重量： 500×450×180（高）mm 17kg （2）勵(lì)磁變壓器1臺a) 額定容量

6、： 6.0kVAb) 外形尺寸和重量： 300×320mm 25kg（3）諧振電抗器（每臺諧振電抗器的技術(shù)規(guī)范）a) 額定最高工作電壓： 18kV（有效值）b) 額定最大工作電流： 2.0A （有效值）c) 外形尺寸和重量： 250×360mm/臺 35kg/臺d) 電感量： 54H/節(jié)（4）電容分壓器1臺a) 工作方式： 純電容式b) 額定電壓： 20kV（有效值）c) 工作頻率： 30 300Hzd) 測量誤差： 1%e) 輸入電容： 420pF±5%f) 額定分壓比： 2000：1g) 外形尺寸和重量： 190×440mm 4kg四、主要部件簡介4

7、1變頻控制箱變頻器和控制部分構(gòu)成一體。輸出電壓的調(diào)節(jié)和變頻器的逆變均采用先進(jìn)、可靠的絕緣棚場效應(yīng)IGBT開關(guān)管，應(yīng)用脈沖寬度調(diào)PWM方式，工作穩(wěn)定，效率高。頻率調(diào)諧采用晶體振蕩器作為頻率基準(zhǔn)，通過數(shù)字控制，使輸出頻率達(dá)到高度穩(wěn)定，準(zhǔn)確性好。頻率調(diào)諧有自動(dòng)調(diào)諧和手動(dòng)調(diào)諧兩種?？刂葡鋬?nèi)設(shè)有過電流過電壓保護(hù)（超出設(shè)定試驗(yàn)電壓值），高壓側(cè)電壓突降保護(hù)，以及當(dāng)被試品擊穿或閃烙放電引起地線電位升高的暫態(tài)過電壓保護(hù)等。采用點(diǎn)陣式大屏幕液晶顯示器，用單片機(jī)控制，將主要試驗(yàn)數(shù)據(jù)、操作提示、歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)儲存（18次試驗(yàn)）等集中一起，操作極為方便?？刂葡涿姘宀贾脠D 如圖2所示：411 復(fù)位按鍵412 取消按鍵413

8、 確認(rèn)按鍵414 向右光標(biāo)移動(dòng)按鍵415 向左光標(biāo)移動(dòng)按鍵416 旋鈕。用于調(diào)節(jié)設(shè)定數(shù)據(jù)，手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率，輸出電壓等417 背光按鍵。用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的背光源418 液晶顯示器419 控制器輸出 AC0-200V 30A 30-300HZ4110 控制器輸入。AC220V 30A4111 接地鈕。不接地時(shí)儀器會有提示4112 分壓器輸入。用于控制器檢測高壓4113 打印機(jī)4114 主開關(guān)。按下是才允許電壓輸出，當(dāng)要中途關(guān)斷輸出時(shí)可以將其按出4115 高壓報(bào)警燈4116 控制器電源開關(guān)42勵(lì)磁變壓器勵(lì)磁變壓器初、次級繞組電壓較低，采用干式絕緣。43諧振電抗器為了滿足試驗(yàn)不同長度電纜的需要，諧

9、振電抗器采用多臺并聯(lián)和串聯(lián)的靈活連接方式。在絕緣結(jié)構(gòu)上采用干式絕緣，不充油，以降低單臺諧振電抗器的重量，便于搬運(yùn)。44電容分壓器采用純電容式的分壓器，以滿足頻率范圍為30 300Hz的高壓測量。五、試驗(yàn)接線布置1、現(xiàn)場試驗(yàn)接線布置現(xiàn)場試驗(yàn)接線布置原理示意圖如圖3所示圖3 串聯(lián)諧振試驗(yàn)現(xiàn)場接線布置原理示意圖2、布置試驗(yàn)接地線的注意事項(xiàng)由于被試電纜的電容量較大，若在試驗(yàn)時(shí)試品擊穿或發(fā)生高壓引線對地放電，在電纜的接地端處，試驗(yàn)接地線和控制箱外殼等處，可能會產(chǎn)生暫態(tài)過電壓。本設(shè)備已在控制和主要部件內(nèi)，采取多重暫態(tài)過電壓保護(hù)措施，能保證設(shè)備的正常工作。此外，在試驗(yàn)接地線布置方面還應(yīng)注意采取下列保護(hù)措施：

10、（1）試驗(yàn)設(shè)備（諧振電抗器、分壓器、勵(lì)磁變壓器等）應(yīng)盡量靠近被試電纜頭，參照圖3布置，減少試驗(yàn)接地線的長度，即減少接地線的電感量。（2）采用配套供應(yīng)的專用的一點(diǎn)接地式試驗(yàn)接地線。特別注意試驗(yàn)接地線ao段、bo段和co段三段接地線（圖3）應(yīng)盡可能地短，不要任意延長接地線的長度。（3）試驗(yàn)時(shí)操作人員除接觸調(diào)諧、調(diào)壓絕緣旋鈕外，不要觸及控制箱金屬外殼，否則在高壓側(cè)擊穿或放電時(shí)，可能有輕微的刺痛感。有條件時(shí)，建議操作人員站在橡膠絕緣墊上工作。六、操作步驟61準(zhǔn)備工作611布置試驗(yàn)設(shè)備，檢查設(shè)備的完好性，聯(lián)接電纜無破損、斷路和短路等。聯(lián)接線路前檢查應(yīng)有明顯的電源斷開點(diǎn)。612按圖聯(lián)接各部件，各接地點(diǎn)應(yīng)按

11、圖一點(diǎn)接地613檢查電源開關(guān)處于關(guān)斷位置，接通電源線62基本操作流程：621接通電源開關(guān)，此時(shí)液晶顯示器顯示相關(guān)信息622根據(jù)需要進(jìn)入菜單，根據(jù)菜單的內(nèi)容確認(rèn)后即可操作。623旋轉(zhuǎn)編碼器，用于調(diào)節(jié)輸出電壓，輸出頻率等624在使用自動(dòng)掃描和自動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，初始的輸出功率不能過大，以防掃頻時(shí)出現(xiàn)過壓現(xiàn)象625保存或打印數(shù)據(jù)626關(guān)斷電源，拆線，或更換被試品63參數(shù)設(shè)定631接通電源等待后，按即左右鍵移動(dòng)光標(biāo)至參數(shù)或時(shí)間設(shè)置再按確認(rèn)鍵進(jìn)入界面632按確認(rèn)鍵可移動(dòng)光標(biāo)，進(jìn)入相應(yīng)改變的位置633選定位后，旋轉(zhuǎn)圓形編碼開關(guān)選擇相應(yīng)要設(shè)定的值634此項(xiàng)操作可設(shè)定電壓保護(hù)值、試驗(yàn)電壓值、起始頻率、起始功率、定時(shí)時(shí)

12、間和顯示的日歷、時(shí)鐘635設(shè)定完畢按確認(rèn)鍵保存并退出界面或按取消鍵取消設(shè)定64頻率調(diào)節(jié)641顯示進(jìn)入相應(yīng)試驗(yàn)界面642手動(dòng)調(diào)諧：按確認(rèn)鍵，光標(biāo)定位在頻率粗調(diào)或細(xì)調(diào)部分，旋轉(zhuǎn)圓形編碼開關(guān)，順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)使頻率上升，反之下降，粗調(diào)差動(dòng)值為1Hz，細(xì)調(diào)差動(dòng)0.1Hz，調(diào)節(jié)頻率時(shí)注意觀察試驗(yàn)電壓值，使試驗(yàn)電壓值到達(dá)最大即進(jìn)入諧振點(diǎn)643自動(dòng)調(diào)諧：進(jìn)入自動(dòng)掃描界面，按確認(rèn)鍵即可。頻率按步長1Hz從30Hz至300Hz進(jìn)行掃描，找到諧振點(diǎn)或掃完全程后自動(dòng)定位在諧振點(diǎn)附近。粗調(diào)和精確調(diào)諧一次性自動(dòng)完成。65設(shè)定電壓與定時(shí)時(shí)間當(dāng)試驗(yàn)電壓達(dá)到設(shè)定電壓后，加壓時(shí)間開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到達(dá)定時(shí)時(shí)間后將電壓降至零，此時(shí)已將定時(shí)

13、到達(dá)時(shí)的電壓值、頻率等參數(shù)暫存起來。試驗(yàn)時(shí)將自動(dòng)進(jìn)入試驗(yàn)完畢界面顯示頻率和加壓值，按取消鍵返回設(shè)定界面66保存與查詢打印661保存：由6.5進(jìn)入試驗(yàn)完畢界面幾秒鐘后，數(shù)據(jù)將自動(dòng)保存起來，并給予編號。保存內(nèi)容有試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)頻率、定時(shí)時(shí)間、試驗(yàn)日期和時(shí)間。662查詢：在試驗(yàn)完畢界面或設(shè)定界面，可查詢當(dāng)次和歷次試驗(yàn)記錄，只要按確認(rèn)便可查看相應(yīng)試驗(yàn)的粗掃、細(xì)掃的相關(guān)圖形和試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)最后打印輸出數(shù)據(jù)。按復(fù)位或取消鍵返回設(shè)定界面67保護(hù)功能671過流保護(hù)：當(dāng)控制箱輸出電流超過設(shè)定值后，控制箱關(guān)閉輸出。672控制箱內(nèi)過壓保護(hù)：當(dāng)控制箱內(nèi)工作電壓超過設(shè)定值后，控制箱關(guān)閉輸出。673高壓整定：當(dāng)試驗(yàn)電壓超過

14、高壓整定值后，控制箱關(guān)閉輸出。674失諧保護(hù)：當(dāng)有高壓輸出時(shí)，高壓回路突然失諧，控制箱關(guān)閉輸出。675以上保護(hù)功能動(dòng)作后，必須關(guān)機(jī)10秒鐘后再開機(jī)。68軟件操控實(shí)況圖6-8-11參數(shù)設(shè)置：主要用于設(shè)置實(shí)驗(yàn)時(shí)的保護(hù)電壓、試驗(yàn)電壓、自動(dòng)試驗(yàn)加壓時(shí)間、起始的輸出比例等；2開始實(shí)驗(yàn)：用于啟動(dòng)輸出，其中分手動(dòng)實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)頻率掃描、自動(dòng)試驗(yàn)等；3數(shù)據(jù)查詢：在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，儀器將自動(dòng)將實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，通過此菜單功能可以將歷史數(shù)據(jù)調(diào)出查閱，其按時(shí)間順序排列；4時(shí)間設(shè)置：用于設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間。圖6-8-21. 通過確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)入圖6.8.2 ；2. 過壓保護(hù)：主要設(shè)定保護(hù)電壓，其值應(yīng)大于實(shí)驗(yàn)電壓；3. 實(shí)驗(yàn)電

15、壓：用于自動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的自動(dòng)升壓的電壓；4. 定時(shí)時(shí)間：在升壓成功后自動(dòng)加壓的時(shí)間，試驗(yàn)時(shí)倒計(jì)時(shí)；5. 起始頻率：設(shè)定自動(dòng)掃描及自動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的起始頻率；6. 起始功率：系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的輸出功率，一般此功率不能設(shè)置的太大，以稍小為宜， 如果過大，會在初始時(shí)輸出過大電壓，可能會損壞設(shè)備等。圖6-8-31 通過確定開始試驗(yàn)進(jìn)入圖6.8.32 手動(dòng)試驗(yàn)：用于手動(dòng)尋找諧振頻率，找到后用手動(dòng)升壓；3 自動(dòng)掃描：通過儀器幫助尋找諧振頻率，找到后用手動(dòng)升壓；4 自動(dòng)試驗(yàn)：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的參數(shù)自動(dòng)尋找諧振頻率，找到后自動(dòng)升至設(shè)定電壓；5 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)合主開關(guān)，如要臨時(shí)終止輸出，可以將主開關(guān)按出，系統(tǒng)會緩慢將電壓降下。6 實(shí)驗(yàn)結(jié)

16、束后，相關(guān)數(shù)據(jù)如圖6-8-4所示。圖6-8-41通過確認(rèn)時(shí)間設(shè)置進(jìn)入6-8-5所示，此時(shí)可以通過左右鍵選擇要修改的參數(shù)，通過旋鈕微調(diào)設(shè)置參數(shù)大小。圖6-8-5七、注意事項(xiàng)1、本試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)由高壓試驗(yàn)專業(yè)人員使用，使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書，并以實(shí)地操作培訓(xùn)。2、使用、操作人員應(yīng)不少于2人，使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守本單位有關(guān)高壓試驗(yàn)的安全作業(yè)規(guī)程。 附：不同電器電容量及試驗(yàn)電壓附表(僅供參考)交聯(lián)聚乙烯電力電纜單位長的電容量 表（一）電纜導(dǎo)體截面積m電容量(F/km)YJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLVYJV、YJLV6/6kv、6/10kv8.

17、7/6kv8.7/10kv12/35kv21/35kv26/35kv64/110kv128/220kv1(3)*350.2120.1730.1521(3)*500.2370.1920.1660.1180.1141(3)*700.2700.2170.1870.1310.1251(3)*950.3010.2400.2060.1430.1351(3)*1200.3270.2610.2230.1530.1431(3)*1500.3580.2840.2410.1640.1531(3)*1850.3880.3070.2670.1800.1631(3)*2400.4300.3390.2910.1940.17

18、60.1291(3)*3000.4720.3700.3190.2110.1900.1391(3)*4000.5310.4180.3520.2310.2090.1560.1181(3)*5000.6030.4380.3880.2540.2320.1690.1241(3)*6000.6670.4700.4160.2870.2563*6300.1880.1383*8000.2140.1553*10000.2310.1723*12000.2420.1793*14000.2590.1903*16000.2730.1983*18000.2840.2973*20000.2960.2153*22000.221

19、3*25000.232橡塑絕緣電力電纜30-75Hz（45-65Hz）交流耐壓的試驗(yàn)電壓 表（二）電纜額定電壓交接試驗(yàn)電壓預(yù)防性試驗(yàn)電壓倍數(shù)電壓值（kv）倍數(shù)電壓值（kv）1.8/32 Uo3.61.6 Uo33.6/62 Uo7.21.6 Uo66/62 Uo121.6 Uo106/102 Uo121.6 Uo108.7/102 Uo17.41.6 Uo1412/202 Uo241.6 Uo1921/352 Uo421.6 Uo3426/352 Uo521.6 Uo4264/1101.7 Uo1091.36 Uo87127/2201.4 Uo1781.15 Uo146油浸式電力變壓器交流試驗(yàn)

20、電壓 表（三）額定電壓kv最高工作電壓kv線端交流試驗(yàn)電壓值kv中性點(diǎn)交流試驗(yàn)電壓值kv全部更換繞組部分更換繞組或交接時(shí)全部更換繞組部分更換繞組或交接時(shí)1132.532.533.51815181566.9252125211011.5353035301517.5453845382023.0554755473540.585728572110126.0200170(195)9580220252.03603068572395336(200)(170)500550.0630536857268057814012035KV全緣變壓器工頻耐壓等效電容量（表四）變壓器容量（KVA）630200031506300

21、1250020000試驗(yàn)項(xiàng)目等效電容量（PF）高壓-低壓-地2700410056007900870015000低壓-高壓-地42006600790013000123001900060kV級全絕緣變壓器的電容(pF) 表（五）試品容量（kVA）類型 630200031506300800016000高壓地270041004600590070008200低壓地4200660079001000001100015300110kV中性點(diǎn)分級絕緣變壓器的電容（pF） 表（六）試品容量（kVA）類型 500003150020000100005600高壓中壓、低壓、地14200114008700615004200中壓高壓、低壓、地2480011800132009600低壓高壓、中壓、地19300193001200094006800220kV級中性點(diǎn)非全級絕緣部分變壓器的電容（pF） 表（七）試品型號SSPSL-63000SSPSL-120000SSPSL-240000類型高壓中壓、低壓、地121001350017050中壓高壓、低壓、地185001970023260低壓高壓、中壓、地182002360029940試品型號SFPL-240000SFP-360000SFPSZL-120000類型高壓中壓、低壓、地3