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电力技术
变压器耐压串联谐振试验设备
时间:2022-11-20

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:变压器耐压串联谐振试验设备

ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置 | 参考标准:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018

变频串联谐振耐压试验装置组成部分:变频电源主机、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器、测试附件组成。
简易读懂:变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验,主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商



如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置?
为了选对规格,请提供以下技术参数
1、电力变压器:电压等级,大容量,试验性质(中性点耐压或全绝缘耐压)单相对地电容量;
2、电力电缆:电压等级,大长度,截面积;
3、发电机、电动机:电压等级(出口电压或称工作电压),试验电压(耐压值)单相对地电容量范围(如0.2-0.55uF等);
4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线:电压等级(或称工作电压);试验电压(耐压值);
5、CVT效验:电压等级或称工作电压,试验电压(耐压值)电容量范围(如0.005-0.02uF)。

ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置
一、介绍
1、执行标准:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018《电力设备专用测试仪高压谐振试验装置》
2、作用:对被测试品做承受过电压预防交流试验和交接交流试验
3、可以完成交流被测试品:电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、隔离开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统等各种被试品的预防交流试验和交接交流耐压试验
4、电源:采用220V及380V两种
5、操作模式:全自动、半自动、手动
6、元器件(纯进口):功率器件:德国英飞凌,模块:日本富士IGBT,芯片:英特尔等
二、参数
变频串联谐振耐压试验装置采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振,在被试品上获得高电压大电流,是当前高电压试验的一种新的方法和潮流,在国内外已经得到广泛的应用。
采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片,频率分辨率16位,在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz;采用了正交非同步固定式载波调制方式,确保在整个频率区间内输出波形良好;功率部分采用了先进的IPM模块,在小重量下确保仪器稳定和安全。
1、输入:电压220V或者380V ±10%
2、频率:45/65Hz
3、输出电压:0-250V
4、输出波形:正弦波
5、频率调节范围:30-300Hz
6、频率分辨率:0.01Hz
7、频率稳定度:0.1%
8、频率步进值:5Hz,1Hz,0.1Hz,0.01Hz
9、电压分辨率:0.1kV
10、电压测量精度:1.5%
11、电压步进值: 1%,0.5%,0.1%,0.01%
12、运行连续工作时间:60分钟
三、功能
1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐(闪络)等保护功能,过压过流保护值可以根据用户需要整定,试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值,以供试验分析。
2、装置具有多种工作模式,方便用户根据现场情况灵活选择,提高试验速度。
3、工作模式为:全自动模式、半自动模式、手动模式、
4、存储,存入的数据编号是数字,方便的帮助用户识别和查找。
5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定,同时液晶大屏幕显示测频和试验频率一致,方便使用者直观了解是否找到谐振点。
6、采用了ARM平台技术,可以方便的根据用户需要增减功能和升级,也使得人机交换界面更为人性化。
7、技术特点归纳:先进的数字、功率技术;功率器件全部采用的德国英飞凌,日本富士的IGBT智能模块,芯片全部采用英特尔的原装器件等
8、波形为脉宽电压调节的方波。
9、内部由ARM控制,操作功能得到优化,操作简单。
10、自动扫频,寻找谐振点.频率范围30-300Hz,可设置扫频范围,扫频耗时40秒钟(全频扫), 频率分辨率0.01Hz。
11、自动试验,用户可设置试验程序,试验程序分为5段,系统自动按设置的程序完成试验过程。
12、耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,异常波动时提示用户电压异常波动,由用户根据试验情况进行操作。
13、实时显示试验状态,用户可根据试验状态进行相应操作。
14、强大的保护功能:过流保护,过压保护和闪络保护,过热保护,高压异常保护,软/硬件同时保护,确保安全。
15、试验数据保存,可即时打印试验数据,也可将数据保存以备下次打印。
16、数据查询功能,根据试验日期查询以往的试验数据。
ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置:就是做耐压试验的设备,它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备,为了耐压试验能顺利准确地进行,针对不同被试品,串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型,技术部为您量身制定选型方案。

功率:±0.1%(CosΦ>0.2),±0.3%(0.02<CosΦ<0.2)
3、 工作温度:-10℃~ +40℃
4、 充电电源:交流160V~260V
5、 绝缘:⑴、电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻≥100M?。
         ⑵、工作电源输入端对外壳之间承受工频2kV(有效值),历时1分钟实验。
6、 主机体积:32cm×24cm×13cm
7、 重量:3kg





中试控股ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置产品适用性好,实用可靠,效率高,事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。


中试控股践行“精细制造,深耕技术”产出ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。


式中:被试品CX耐压时需要提供的功率,其中的很大部是无功功率分量。耐压中试品闪络或击穿后的短路电流IK将下降为短路前试验电流IX的1/Q以下:



        


 中试控股详细讲解综述串联谐振耐压电路的主要特点是:


由于谐振无功全补偿,电源和设备的功率仅为被试品所需容量的1/10以下(1/   Q>10);同容量的体积小,重量轻,装置输出容量大而所需配置的电源容量小,价廉,使用操作便捷而安全; 串联谐振实际是个电流滤波回路,使通过被试品的电流基本是基波电流,输出电压的波形畸变率(THD)极小,优于现有所有类型的交流耐压设备; 试品闪络或击穿后的短路电流仅为短路前试验电流的1/10以下的(1/Q)能有效防止击穿后扩大对故障点的损伤; 闪络后立即自动熄弧,熄弧后恢复谐振状态电压建立的过程较长(秒数)是一个稳态的建立过程,既无电压过冲之虑更无微秒级毫秒级瞬态过程的恢复过电压的危险。
4.2并联谐振
并联谐振电路原理见图4,向量图见图5。






图4  并联谐振回路原理图


     L——可调电抗器的电感量        CX——被试品电容量


     r——可调电抗器的有功损耗及被试品介损等全回路综合损耗的等效并联电阻。






图5  r、L、C并联电路向量图


 


并联谐振是电流补偿方式,谐振特性曲线见图6,图4中的电流:


 


      


当图4中的L调节至谐振点电感量L0时,XL=XC,IL=IC此时即实现了完全并联谐振,见图6,L0与(2)式相同。


并联谐振时,电源供给的电压UX-与试验电压相同,由于无功电流完全补偿抵消,电源仅需提供COSΦ=1的IX=Ir补偿谐振回路的综合有功损耗,便可激发并维持稳定的谐振。                 






 图6  并联谐振特性曲线






并联谐振具有串联谐振同等的无功补偿及其相应的优点,但不能充分具有串联谐振所具的其他三项特点。一般大多采用串联谐振交流耐压的方式。


4.3调谐操作优先
为了试验的安全和顺利进行,在进行串联谐振耐压试验时,***是先在给定的很低的起始激励电压UJ0下(一般为几百伏),调节L使其达到全谐振L0,在较小的脱谐度ST范围内缓缓升压,至UC达到预定的耐压值。中试控股详细讲解串联谐振逆变电源凭借起动容易、易高频化的优点在高频逆变领域得到广泛应用。全桥串联逆变电路工作工程中如果上下桥臂同时导通,则器件瞬间损坏,为了防止这一事件的发生,而加入一定的死区时间。死区时间如果很大,则占空比就会降低,影响电源的效率,若死区时间设置过小,那么开关器件的损耗增大,所以死区时间的设置在电源设计中至关重要。本文提出死区时间的确切算法,使得电路设置精确,最大限度地提高电源整机的工作效率。




中试控股详细讲解研究表明问串联谐振逆变器保持零电压开关是减小器件损耗和保护器件的***选择而在串联谐振电路中维持ZVS的条件是谐振网络工作在感性准谐振状态,所以电路中要实现定角控制,使得串联谐振逆变器的电流沸后电压一定位角,而使逆变器一直保持ZVS模式,***限度地提高其工作频率和减小器件的降额。


1、主电路框图


典型的串联谐振逆变电路如图1所示。图中D1、D2、D3、D4功率开关器件Ugl、Ug2、Ug3、Ug4的反并联快恢复二极管,C1、C2、C3、C4为开关器件的吸收电容(包括开关器件的结电容),Cd为直流滤波电容,L,C,R为等效串联谐振负载。


串联谐振逆变电路.jpg


图1  串联谐振逆变电路


2、死区时间设计


在零电压换流模式下,逆变器的工作频率略高于谐振负载的固有谐振频率,即负载电流iH滞后于负载电压UH,负载电压UH和负载电流iH简图如图2所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

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