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變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置工作原理及組成
發(fā)布日期：2021-03-05 點(diǎn)擊：3184次
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置工作原理及組成
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是進(jìn)行各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)電機(jī)及其它容性設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)的最佳設(shè)備。作為一個(gè)合格的電力工程師，我們必須知道該設(shè)備的其工作原理及組成。
高壓電抗器③可并、可串接使用，以保證回路在適當(dāng)?shù)念l率下諧振。通過變頻控制器①提供電源，試驗(yàn)電壓由勵(lì)磁變壓器②經(jīng)過初步升壓后，使高電壓加在高壓電抗器③和試品⑥上，通過改變變頻控器的輸出頻率，使回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)；調(diào)節(jié)變頻電源的輸出電壓幅度值，使試品上的高壓達(dá)到合適的電壓值?；芈返闹C振頻率取決于與被試品串聯(lián)的電抗器的電感L和試品的電容Cx，諧振頻率f=1/（2π√LCx ）。
1、變頻控制器
變頻控制器從結(jié)構(gòu)上分為兩大類：50kW及以上為控制臺(tái)式，50kW以下為便攜箱式；它是由控制器和濾波器組成。在系統(tǒng)中變頻控制器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成為幅值和頻率可調(diào)的正弦波，并為整套設(shè)備提供電源。
變頻控制器具有IGBT保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、放電保護(hù)、進(jìn)線保護(hù)等可靠的保護(hù)功能，保證試驗(yàn)人員和試品的安全。
IGBT保護(hù)：當(dāng)IGBT電流過大或過熱時(shí)，CPU將停止工作，直到系統(tǒng)恢復(fù)正常。
過壓保護(hù)：是指當(dāng)試驗(yàn)電壓超過人為整定的保護(hù)電壓（保護(hù)電壓可根據(jù)不同試驗(yàn)電壓需要任意設(shè)定）時(shí)，控制器自動(dòng)跳閘，CPU停止工作，并提示系統(tǒng)發(fā)生過壓保護(hù)。
過流保護(hù)：是當(dāng)CPU檢測(cè)到母線工作電流超過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時(shí)，CPU會(huì)發(fā)生過流保護(hù)信號(hào)，裝置停止工作，并通過液晶屏提示系統(tǒng)發(fā)生過流保護(hù)。
放電保護(hù)：當(dāng)試器擊穿、短路或試品放電時(shí)，CPU停止工作，并切斷主回路。
進(jìn)線保護(hù)、低通濾波器：不僅可以在穩(wěn)態(tài)下使放電或擊穿電流小，而且使暫態(tài)（瞬時(shí)）電流的破壞減小，從而保證設(shè)備和人身的安全。
測(cè)量部分：試驗(yàn)人員可直接從變頻控制器控制面板上讀取輸入電壓、電流、當(dāng)前工作頻率、變頻控制器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓和電流信號(hào)。
參數(shù)
額定輸入：380V、三相或220V、單相50Hz/60Hz
額定輸出：0～400V或0～220V
頻率分辨率：0.02Hz
輸出波形：正弦波
輸出頻率：20-350Hz
額定容量：5KW、10KW、20KW、50KW、100KW、200KW、300KW、（其中5KW、10KW，15KW可采用單相電源供電）。
2、勵(lì)磁變壓器
勵(lì)磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗(yàn)電壓，滿足電抗器、負(fù)載在一不定期品質(zhì)因數(shù)下試驗(yàn)電壓的要求（勵(lì)磁變壓器的容量一般與變頻控制器相同）。為了滿足不同電壓等級(jí)、不同容量試品的試驗(yàn)要求，勵(lì)磁變壓器高壓繞組一般有多個(gè)抽頭。
3、高壓電抗器
高壓電抗器L是諧振回路的重要部件，當(dāng)電源頻率等于1/（2π√LCx ）時(shí)，它與被試品Cx發(fā)生串聯(lián)諧振；電抗器的性能直接影響到系統(tǒng)Q值的大小。
4、高壓分壓器
高壓分壓器是高電壓測(cè)試器件，它由高壓臂C1和低壓臂C2組成，測(cè)量信號(hào)從低壓臂C2上引出，作為高壓電測(cè)量和保護(hù)信號(hào)。
決定系統(tǒng)配置參數(shù)的因素：
系統(tǒng)諧振電壓等級(jí)和容量取決于試品的電容量C，試驗(yàn)電壓U試驗(yàn)頻率f。
1）對(duì)于交聯(lián)聚乙烯電纜決定系統(tǒng)配置的主要是：電纜的電壓等級(jí)、電纜的截面積、試驗(yàn)電纜的長(zhǎng)度及電纜要求的諧振頻率范圍。
2）對(duì)于GIS決定系統(tǒng)配置的因素為：GIS的電壓等級(jí)、GIS的間隔數(shù)和每個(gè)間隔的電容量C，GIS允許的試驗(yàn)頻率范圍。
3）對(duì)于變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備，系統(tǒng)的配置取決于試品的容量試驗(yàn)電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
變壓器繞組變形試驗(yàn)必要性及分析建議
SFRB-R 變壓器繞組變形測(cè)試儀 http://bjeyty.cn/cp_show_3014.html
變壓器繞組變形試驗(yàn)是近年來被電力系統(tǒng)廣泛用于檢測(cè)是否變形的一種試驗(yàn)方法,能有效發(fā)現(xiàn)變壓器軸向和徑向尺寸變化、器身位移、繞組扭曲、鼓包和匝間短路等。是保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必做試驗(yàn)。因此電力人員利用變壓器繞組變形測(cè)試儀進(jìn)行變壓器繞組變形試驗(yàn)非常有必要。
變壓器在低壓側(cè)出口短路后，做了各種絕緣試驗(yàn)和對(duì)變壓器油進(jìn)行了色譜分析均良好，但用武漢科電中威生產(chǎn)的KDRB-IV變壓器繞組變形測(cè)試儀在做繞組變形試驗(yàn)時(shí)，內(nèi)部繞組呈現(xiàn)嚴(yán)重變形，經(jīng)吊罩檢查，打開圍屏后發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)繞組已亂成一團(tuán)，及時(shí)進(jìn)行了處理，避免了一起變壓器損壞的重大事故。
由于預(yù)試規(guī)程中沒有繞組變形試驗(yàn)的規(guī)定，致使一般單位對(duì)此項(xiàng)試驗(yàn)重視不夠。我們還發(fā)現(xiàn)有的單位由于配電裝置(包括線路)可靠性較差，有的變電站在一年中連續(xù)發(fā)生過100多次速斷過流保護(hù)跳閘事故，有的事故發(fā)生在變壓器出口，但未引起足夠的重視。一般認(rèn)為事故后只要強(qiáng)送電成功就平安無事了。根據(jù)上述的經(jīng)驗(yàn)，在變壓器出口或近區(qū)短路事故后，不進(jìn)行繞組變形試驗(yàn)很可能會(huì)留下十分嚴(yán)重的隱患。
為了讓電力系統(tǒng)更加安全的運(yùn)行，我們建議：
1、在主變壓器發(fā)生出口或近區(qū)短路事故后，除了進(jìn)行各種絕緣試驗(yàn)和色譜分析外，還 應(yīng)及時(shí)進(jìn)行繞組變形試驗(yàn)；
2、建議國(guó)家電力公司電科院等有關(guān)部門在預(yù)試規(guī)程中補(bǔ)充變壓器繞組變形試驗(yàn)的項(xiàng) 目和要求；
3、據(jù)了解，目前一般發(fā)供電企業(yè)大都沒有測(cè)試?yán)@組變形試驗(yàn)的儀器，只能請(qǐng)外單位協(xié)助進(jìn)行，且每次試驗(yàn)費(fèi)用較大。若供電局自己擁有較多的變壓器(如50臺(tái)以上)，建議購(gòu)置一臺(tái)變壓器繞組變形測(cè)試儀，對(duì)故障后的變壓器都進(jìn)行試驗(yàn)，作為歷史檔案保存，便于日后對(duì)比，這對(duì)加強(qiáng)設(shè)備管理，防止重大設(shè)備事故發(fā)生，將起到積極的作用。
從以上信息我們可以知道變壓器繞組變形試驗(yàn)的必要性，也可以知道變壓器繞組變形測(cè)試儀對(duì)該試驗(yàn)的重要性。
