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程控超低頻發(fā)生器

簡要描述:

LYVLF3000 60KV程控超低頻發(fā)生器是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量,所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備,不但笨重,造價高,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗頻率,從而降低了試驗電源的容量。

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程控超低頻發(fā)生器

一、LYVLF3000 60KV程控超低頻發(fā)生器產(chǎn)品及選用

1、命名說明

2、超低頻系列產(chǎn)品                         表1

型號

額定電壓

帶載能力

電源保險管

重量

用途

VLF-30/1.1

30kV

(峰值)

0.1Hz,≤1.1μF

10A

控制器:4㎏

升壓體:25㎏

10KV電纜、發(fā)電機

0.05Hz,≤2.2μF

0.02Hz,≤5.5μF

VLF-50/5

50kV

(峰值)

0.1Hz,≤5μF

55A

控制器:5㎏

升壓體:55㎏

用于電纜故障的燒穿

0.05Hz,≤10μF

0.02Hz,≤25μF

VLF-80/1.1

80kV

(峰值)

0.1Hz,≤1.1μF

30A

控制器:5㎏

升壓體:45㎏

35Kv電纜、發(fā)電機

0.05Hz,≤2.2μf

0.02Hz,≤5.5μF

 

3、根據(jù)被試對向選擇適當規(guī)格的產(chǎn)品。

使用時,試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小,會影響輸出波形。若小于0.05μF,儀器將不能正常輸出??刹⒙?lián)0.1 μF的電容輔助輸出。下面是一些設備的電容量,供用戶參考。

不同發(fā)電機的單相對地電容量                          表2

 

火    電

水     電

發(fā)電機容量(MW)

200

300

600

85

125-150

300

400

單相對地

電容(μF)

0.2-0.25

0.18-0.26

0.31-0.34

0.69

1.8-1.9

1.7-2.5

2.0-2.5

 

交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(μF/km)    表3

電容μF/Km

電壓kV

10

0.15

0.17

0.18

0.19

0.21

0.24

0.26

0.28

0.32

0.38

-

 

35

-

-

-

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.19

截面積cm2

16

25

35

50

70

95

120

150

185

240

270

 

4、試品電流的估算方法:

計算公式:?。桑剑?pi;fCU

 

二、LYVLF3000 60KV程控超低頻發(fā)生器絕緣耐壓試驗原理

超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量,所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備,不但笨重,造價高,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗頻率,從而降低了試驗電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有同樣的等效性,而且設備的體積大為縮小,重量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化,與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發(fā)達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法》行業(yè)標準。我國正在推廣這一方法,本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的??蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。

三、產(chǎn)品簡介

本產(chǎn)品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻*技術,采用微機控制,升壓、降壓、測量、保護*自動化,并且在自動升壓過程中能進行人工干預。由于全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,清晰直觀、打印機輸出試驗報告。設計指標*符合《電力設備測試儀器通用技術條件,第4部分:超低頻高壓發(fā)生器通用技術條件》電力行業(yè)標準,使用十分方便。現(xiàn)在國內(nèi)外均采用機械式的辦法進行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號,所以存在正弦波波形不標準,測量誤差大,高壓部分有火花放電,設備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形,所以設備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處,另外,還有如下特點需要特別說明:

電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側采樣獲得,所以數(shù)據(jù)真實、準確。

過壓保護:當輸出超過所設定的限壓值時,儀器將停機保護,動作時間小于20ms。

過流保護:設計為高低壓雙重保護,高壓側可按設定值進行停機

保護;低壓側的電流超過額定電流時將進行停機保護,動作時間都小于20ms。

★ 高壓輸出保護電阻設計在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護電阻。

由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路,所以輸出無容升效應。

四、LYVLF3000 60KV技術參數(shù)

1、輸出額定電壓:參見表1

2、輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力:參見表1    

0.1  Hz  大1.1μF

0.05 Hz  大2.2μF

0.02 Hz  大5.5μF

4、測量精度:3%

5、電壓正,負峰值誤差:≤3%

6、電壓波形失真度:≤5%

7、使用條件:戶內(nèi)、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH

8、電源:交流50 Hz,220V ±5%

9、電源保險管:參見表1

 

五、LYVLF3000 60KV結構說明

1、控制器面板示意圖  

圖1中各部件示意以及功能說明:

(1)“地”:接地端子,使用時與大地相連。

(2)“控制輸出”:輸出多芯插座,使用時與升壓體的輸入多芯插座相連。

(3)“對比度”:對比度調(diào)節(jié)旋扭,用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度。

(4)“功能鍵”:其功能由顯示器提示欄對應位置提示。

(5)“AC220V”:電源輸入插座,內(nèi)藏保險管。

(6)“開關”:電源開關。內(nèi)藏指示燈,開時亮,關時熄。

(7)“打印機”:打印測試報告。

(8)“液晶顯示器”:顯示測試數(shù)據(jù)。

2、升壓器結構示意圖

六 操作說明

1、連線方法

 

連線說明:用本產(chǎn)品隨機配備的兩根線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。

2、操作程序

(1) 開機。(注意:每次開機前都要對試品充分放電,升壓過程中需要停機時請先按停機鍵,再用電源開關)

按上述方法連好所有線路之后,就可以將電源開關打開。儀器在微機上電復位下,自動進入如圖4所示的設限界面。在進行連線、拆線、或暫不使用儀器時,應將電源關掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕無顯示,應先檢查保險管是否熔斷。大小應按表1提供的數(shù)據(jù)更換。

(2) 設置限定參數(shù)

在圖4所示的設限界面上,可根據(jù)試驗的需要設定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側的過壓保護值、過流保護值、試驗時間。將光標移到相應的設定,按確定鍵選擇。

頻率有三種選擇:0.1、0.05、0.02。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz

試驗電壓范圍為10KV至額定值。(請不要設小于10KV的試驗電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設定電壓值時,就不再升壓,并保持在這個峰值下進行等幅的正弦波輸出。

電壓保護值設定范圍為0至額定值,單位為kV。它規(guī)定了通過試品的電壓上限值,當電壓超過此設定時,儀器自動切斷輸出,進行停機操作。一般情況下電壓保護值設定為比試驗電壓高4KV。

電流保護值設定范圍為0至額定值,單位為mA。它規(guī)定了通過試品的電流上限值,當電流超過此設定時,儀器自動切斷輸出,進行停機操作。

定時修改范圍:0-99分。它規(guī)定了試驗時間的長短。單位為分鐘。

以上電壓,電流均為峰值,儀器顯示的測量數(shù)據(jù),以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。

將光標移到“啟動試驗電壓”按確定鍵,儀器進入圖5所示的升壓界面。

自動升壓

自檢成功后,儀器自動進入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個周期的時間將電壓升至設定值。在升壓過程中,按停機鍵,儀器將切斷電壓輸出,回到開始畫面。當升壓值接近設定值時出現(xiàn)圖6

此時按“上下”鍵,微調(diào)電壓,按“確定”鍵,儀器開始計時,計時結束后自動打印試驗報告?;氐介_始畫面,放電結束后再開始下一次測量。

★另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保護停機。停機后出現(xiàn)相應的提示界面,放電結束后,再調(diào)整限制電壓值或限制電流值,再開始下次測量。

七 電纜的超低頻耐壓試驗方法

1、將與試品相連的電器設備全部脫離試品電纜。

2、采用10000V兆歐表對試品電纜各相分別進行絕緣電阻試驗,記錄試驗值。

3、試驗電壓峰值:Umax=3Uo,其中Uo為電纜導體對地或金屬屏蔽之間的額定工作電壓。例如:額定電壓為10KV電纜,單相額定電壓 Uo:

Uo=10/√3kV

所以試驗電壓峰值為:

Umax=3Uo

=3×10/√3kV

=√3×10kV

=17.32kV

4、試驗時間:60分鐘。

5、可分相進行測試。試品電纜的電容值在試驗設備負載容量能力范圍內(nèi)時,可將試品電纜三相線芯并聯(lián)后,同時進行耐壓試驗。

6、用隨機附帶的柔性連接電纜將試驗設備與試品電纜按圖7所示的方法相連接。合上電源,設定好試驗頻率、時間和電壓以及高壓側的過流保護值、過壓保護值,然后開始升壓試驗。升壓過程應密切監(jiān)視高壓回路,監(jiān)聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時,即開始記錄試驗時間并讀取試驗電壓值。

7、試驗時間到后,儀器自動停機。試驗中若無破壞性放電發(fā)生,則認為通過耐壓試驗。

8、在升壓和耐壓過程中,如電流異常增大,電壓不穩(wěn),試品電纜發(fā)生異味,煙霧或異常響聲或閃烙等現(xiàn)象,應立即停止升壓,停機后查明原因。這些現(xiàn)象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的,則認為耐壓試驗不合格。如確定是試品電纜由于空氣濕度或表面臟污等原因所致,應將試品電纜清潔干燥處理后,再進行試驗。

9、試驗過程中,如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現(xiàn)過流保護,在查明原因后,應重新進行全時間連接耐壓試驗。不得僅進行“補足時間”試驗

八、大型高壓發(fā)電機的超低頻耐壓試驗方法

對發(fā)電機的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下面就不同的地方作重點補充說明。

1、在交接、大修、局部更換繞組以及常規(guī)試驗時,均可進行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機進行耐壓試驗,對發(fā)電機端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下,由于從線棒流出的電容電流在流經(jīng)絕緣外面的半導體防暈層時造成了較大的電壓降,因而使端部的線棒絕緣上承受的電壓減小;而在超低頻情況下,此電容電流大大減小了,半導體防暈層上的壓降也大為減小,故端部絕緣上電壓較高,便于發(fā)現(xiàn)缺陷。

2、連線方法:試驗時應分相進行,被試相加壓,非被試相短接接地。如圖8所示

3、按照有關規(guī)程的要求,試驗電壓峰值可按如下公式確定:Umax=√2βKUo

其中Umax :為0.1Hz試驗電壓的峰值(kV)

β:0.1Hz與50Hz電壓的等效系數(shù),按我國規(guī)程的要求,取1.2

K:通常取1.3∽1.5   一般取1.5

Uo :發(fā)電機定子繞組額定電壓(kV)

例如:額定電壓為13.8 kV的發(fā)電機,超低頻的試驗電壓峰值計算方法為:

4、試驗時間按有關規(guī)程進行

5、在耐壓過程中,若無異常聲響、氣味、冒煙以及數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等現(xiàn)象,可以認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況,應盡可能全面監(jiān)視絕緣的表面狀態(tài),

特別是空冷機組。經(jīng)驗指出,外觀監(jiān)視能發(fā)現(xiàn)儀表所不能反映的發(fā)電機絕緣不正?,F(xiàn)象,如表面電暈、放電等。

九、電力電容器的超低頻耐壓試驗方法

試驗操作方法與上述方法相似,連線方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗時間時,應按照有關規(guī)程辦?!?nbsp; 

十、注意事項

1、本儀器所配升壓器不得作它用。

2、機內(nèi)帶電,切勿自行拆機修理,以免發(fā)生意外。儀器有故障,應與我公司修理。

3、關機后應用放電棒對試品進行充分放電,再拆線。

4、開機前應用放電棒對試品進行充分放電。

5、每次啟動升壓前應用放電棒對試品進行充分放電

 

十一、隨機附件  

1、高壓連接電纜一根。

2、低壓連接電纜一根。

3、電源線一根。

4、電源保險管十只。

5、放電棒一根。

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