涂建國(guó)
產(chǎn)品概述
HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置是武漢華頂電力設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的一款為10kV電壓等級(jí)電力設(shè)備進(jìn)行高壓預(yù)防試驗(yàn)的一款經(jīng)典配置,這套設(shè)備可以完成10kV的變電站所有設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)。并且方便攜帶,只有兩節(jié)電抗器,一個(gè)手提式操作箱,一臺(tái)變壓器,一臺(tái)分壓器,可對(duì)電纜、高壓開(kāi)關(guān)、避雷器、母線、絕緣子、互感器、電力變壓器等做預(yù)防性試驗(yàn),如現(xiàn)實(shí)中電纜長(zhǎng)度達(dá)到20米以上,工頻耐壓無(wú)法升壓使電纜做預(yù)防性耐壓試驗(yàn),所以需要經(jīng)過(guò)諧振,計(jì)算出在一定長(zhǎng)度的電纜或大型變壓器的諧振頻率是多少,在交流情況下,使隔離變輸入諧振頻率的電壓,從而使電抗器升壓到所要達(dá)到的高壓電壓值, HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置采用了優(yōu)質(zhì)的配件的制造工藝。能適應(yīng)不同的環(huán)境、氣候條件和海拔高度。是10kV變電站*的一套高壓試驗(yàn)設(shè)備。也是使用廣泛的產(chǎn)品。
二.常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)中被試品對(duì)象
1. 300mm2電纜長(zhǎng)可達(dá)1km(10kV變配電站中或是風(fēng)電站中長(zhǎng)距離),電容量≤0.37μF,試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV。
2. 10kV開(kāi)關(guān),絕緣子及母線交流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓不超過(guò)42kV。
3. 10KV變壓器交流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓28KV。
4. 4000kW/9kV電機(jī)耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)諧振頻率45-65Hz,試驗(yàn)電壓15kV。
三.工作環(huán)境(電抗器下方禁有地網(wǎng)或是鐵板鐵網(wǎng)類(lèi)金屬物品,不然容易燒壞電抗器)
1.環(huán)境溫度:-200C~+50 0C;
2.相對(duì)濕度:≤90%RH;
3.海拔高度: ≤3000米;
四.功能特點(diǎn)
1.本公司生產(chǎn)此裝置具有過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧、高壓閃絡(luò)故障等保護(hù)功能,過(guò)壓過(guò)流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定,試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作并能記下閃落電壓值,以供試驗(yàn)分析。
2.HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置裝置中單件重量很輕,不超過(guò)50kg,便于拖到現(xiàn)場(chǎng)使用。
3.裝置具有兩種工作模式,方便用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇,提高試驗(yàn)速度。兩種工作模式操作性靈活,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置成全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調(diào)諧或手動(dòng)調(diào)頻,手動(dòng)升壓模式或自動(dòng)升壓模式。
4.能存儲(chǔ)及時(shí)打印和異地打印數(shù)據(jù),打印出的結(jié)果可顯示出耐壓及時(shí)間值,可在預(yù)防性試驗(yàn)冊(cè)中直接粘貼測(cè)試打印結(jié)果,存入的數(shù)據(jù)編號(hào)也是數(shù)字及日期時(shí)間段,方便的幫助用戶識(shí)別和查找。
5.裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定,當(dāng)裝置已大致找到諧振頻率時(shí),設(shè)備會(huì)自動(dòng)進(jìn)行微調(diào)節(jié),同時(shí)彩色液晶大屏幕顯示掃描諧振、升壓、記時(shí)曲線方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
6.采用了DSP平臺(tái)技術(shù),可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級(jí),也使得人機(jī)交換界面更為人性化。
五.系統(tǒng)配置
技術(shù)指標(biāo)
1.額定電壓:44kV--滿足10kV開(kāi)關(guān),絕緣子及母線交流耐壓試驗(yàn);
2.輸出電壓波形畸變率:<1.0%
3.允許連續(xù)工作時(shí)間:額定條件下一次性工作30分鐘,在對(duì)電纜耐壓時(shí),滿足連續(xù)工作60分鐘
4.裝置自身品質(zhì)因數(shù):Q>50
5.電纜試驗(yàn)時(shí)滿負(fù)荷下品質(zhì)因數(shù):Q>30(與負(fù)載相關(guān))
6.輸入電源:?jiǎn)蜗?80V/220V
7.頻率調(diào)節(jié)范圍:30Hz~300Hz
8.系統(tǒng)測(cè)量精度:1.5%
9.裝置具有過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)等保護(hù)功能
2、系統(tǒng)配置
(1)電源控制箱 1臺(tái)
額定功率:4kW;
輸入電壓:?jiǎn)蜗?380V/220V±15% 50Hz
輸出電壓:0~400V可調(diào)
輸出電壓頻率:30~300Hz, 0.1Hz步進(jìn)可調(diào),頻率不穩(wěn)定度≤0.02%
輸出電流:0~10A
(2)電抗器2臺(tái)
額定工作電壓:22kV
額定工作電流:1A
額定電感量:112H
連續(xù)工作時(shí)間:60分鐘
溫 升:小于60度
工作頻率:30~300Hz
(3)勵(lì)磁變壓器 1臺(tái)
額定容量:4kVA
輸入電壓:400V/200V
輸出電壓:1.5kV/3kV/5kV
輸出電流:2.6A/1.3A/0.8A
(4)電容分壓器
電容量:2000pF
額定電壓:50kV
工作頻率:30~300HZ
(5)諧振電容器
電容量:1500pF
額定電壓:44kV
工作頻率:30~300HZ
(6)測(cè)試線及附件 1套(測(cè)試線高壓線,測(cè)試電源連接線,鱷魚(yú)夾)
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)由于機(jī)械應(yīng)力的破壞使交聯(lián)聚乙烯絕緣產(chǎn)生應(yīng)變?cè)斐蓺庀逗土鸭y,引發(fā)電樹(shù)枝放電。機(jī)械應(yīng)力一方面是因?yàn)殡娏﹄娎|生產(chǎn)、敷設(shè)運(yùn)行中不可避免地彎曲、拉伸等外力產(chǎn)生應(yīng)力,另一方面是由于電纜在運(yùn)行中電動(dòng)力對(duì)絕緣產(chǎn)生的應(yīng)力。
2)氣隙放電造成電樹(shù)枝的發(fā)展?,F(xiàn)代的生產(chǎn)工藝盡管可以消除交聯(lián)電纜生產(chǎn)線中某些宏觀的氣隙,但仍有1~10μm或少量的20~30μm的氣隙形成的微觀多孔結(jié)構(gòu)。多孔結(jié)構(gòu)中的放電形式主要以電暈放電為主。通道中的放電所產(chǎn)生的氣體壓力增加,導(dǎo)致了樹(shù)枝的擴(kuò)展和形狀的變化。
3)場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)導(dǎo)致樹(shù)枝性放電。在高電場(chǎng)作用下,電極發(fā)射的電子由于隧道效應(yīng)注入絕緣介質(zhì),電子在注入過(guò)程中獲得足夠的動(dòng)能,使電子不斷地與介質(zhì)碰撞引起介質(zhì)破壞,導(dǎo)致樹(shù)枝放電。
4)缺陷。缺陷主要是導(dǎo)體屏蔽上的節(jié)疤和絕緣屏蔽中的毛刺以及絕緣內(nèi)的雜質(zhì)和空穴。這些缺陷使絕緣內(nèi)的電場(chǎng)集中,局部場(chǎng)強(qiáng)提高。引起場(chǎng)致發(fā)射,導(dǎo)致樹(shù)枝性放電。
1.2 水樹(shù)枝
主要是由于水分浸入交聯(lián)聚乙烯絕緣,在電場(chǎng)作用下形成樹(shù)枝狀物。水樹(shù)枝的特點(diǎn)是引發(fā)樹(shù)枝的空隙含有水分,且在較低的場(chǎng)強(qiáng)下發(fā)生。水樹(shù)枝的產(chǎn)生,將會(huì)使介質(zhì)損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降,電纜的壽命明顯縮短。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)水樹(shù)枝的生長(zhǎng)研究尚不完善。一般認(rèn)為,水樹(shù)枝的發(fā)展過(guò)程有以下幾種形式:
1)剩余應(yīng)變使水樹(shù)枝增長(zhǎng)。當(dāng)電纜在外加電壓下,若絕緣中含有水分,導(dǎo)體附近的絕緣材料中剩余的應(yīng)變就會(huì)增加,而應(yīng)變較大的局部區(qū)域便會(huì)生成水樹(shù)枝。
2)電場(chǎng)下的化學(xué)作用發(fā)展了水樹(shù)枝。
3)電泳與擴(kuò)散力的作用使水樹(shù)枝生長(zhǎng)。介質(zhì)電泳可以認(rèn)為是不帶電荷的,但是已經(jīng)極化的粒子或分子在畸變的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),若絕緣中含有帶水分的雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)向?qū)щ娋€芯附近的高電場(chǎng)區(qū)聚集。這一區(qū)域的溫度相對(duì)偏高,水分因此而膨脹,形成較大的壓力,使間隙擴(kuò)大,引起水樹(shù)枝的擴(kuò)大和發(fā)展。
電樹(shù)枝往往在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微開(kāi)裂,形成細(xì)小的通道,并在放電通道的管壁上產(chǎn)生放電后的碳化顆粒。水樹(shù)枝的產(chǎn)生,將會(huì)使介質(zhì)損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此,電纜中的電樹(shù)枝和水樹(shù)枝對(duì)電纜的電氣性能將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的故障隱患。 1n
2 電纜試驗(yàn)
為了保證電纜安全可靠運(yùn)行,有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜的各種試驗(yàn)做了明確的規(guī)定。主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括:測(cè)量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測(cè)量絕緣電阻主要是檢驗(yàn)電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗(yàn)中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)是同步進(jìn)行的,其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明:直流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國(guó)Sechiswag公司在1978~1980年41個(gè)回路的10 kV電壓等級(jí)的XLPE電纜中,發(fā)生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級(jí)XLPE電纜投運(yùn)超出9 000 km,發(fā)生故障107次,國(guó)內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗(yàn)產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此,國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門(mén)廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
IEC62067/CD要求對(duì)于220 kV電壓等級(jí)以上的交聯(lián)電纜不允許直流耐壓。
研究表明,直流耐壓試驗(yàn)時(shí)對(duì)絕緣的影響主要表現(xiàn)在:
1)電纜的局部絕緣氣隙部位南昌市變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置價(jià)格南昌市變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置價(jià)格由于游離產(chǎn)生的電荷在此形成電荷積累,降低局部電場(chǎng)強(qiáng)度,使這些缺陷難以發(fā)現(xiàn)。
2)試驗(yàn)電壓往往偏高,絕緣承受的電場(chǎng)強(qiáng)度較高,這種高電壓對(duì)絕緣是一種損傷,使原本良好的絕緣產(chǎn)生缺陷,而且,定期性的預(yù)防性試驗(yàn)使電纜多次受到高壓作用,對(duì)絕緣的影響形成積累效應(yīng)。 中文論文網(wǎng) - 3)試驗(yàn)時(shí),其電場(chǎng)分布是按體積電阻分布的,與緣狀況。
4)交聯(lián)電纜絕緣層易產(chǎn)生電樹(shù)枝和水樹(shù)枝,在直流電壓下易造成電樹(shù)枝放電,加速絕緣老化。
交流耐壓試驗(yàn)由于試驗(yàn)狀況接近電纜的運(yùn)行工況,耐壓電壓值較低,而且,耐壓時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng),更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此,國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)大力推薦XLPE電纜的交流耐壓試驗(yàn),取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗(yàn)。