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局部放電測(cè)試儀
發(fā)布日期：2020-06-10 點(diǎn)擊：798次
湖北四方國(guó)瑞電力控股有限公司專業(yè)生產(chǎn)局部放電測(cè)試儀，下面為大家介紹變頻器產(chǎn)生的局部放電。
通常被稱為變頻驅(qū)動(dòng)器，變速驅(qū)動(dòng)器或可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器的逆變器驅(qū)動(dòng)器非常流行并且正在使用中。它們具有眾多優(yōu)點(diǎn)，并且可以用通常物理尺寸較小的交流電動(dòng)機(jī)替換直流電動(dòng)機(jī)，并降低運(yùn)行成本。
一個(gè)關(guān)鍵的缺點(diǎn)是，如果未正確應(yīng)用電源系統(tǒng)，則電機(jī)端子上可能會(huì)出現(xiàn)較大的電壓尖峰或電壓“過(guò)沖”。這些尖峰會(huì)導(dǎo)致局部放電，并最終導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
變頻驅(qū)動(dòng)器
用于控制速度的變頻器具有多種類型，具有不同類型的輸出。脈寬調(diào)制控制或PWM是最常用的。它需要一個(gè)固定的交流輸入電壓，然后通過(guò)整流器將其轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后從直流電壓中產(chǎn)生方波或矩形脈沖，這些脈沖或脈沖的脈沖寬度，頻率和頻率有時(shí)都會(huì)變化。
矩形脈沖通常由IGBT（集成柵極雙極晶體管）產(chǎn)生。IGBT的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)受到控制，它們實(shí)際上將直流輸入電壓斬波為直流輸出脈沖。由于電壓脈沖具有不同的寬度，因此它們會(huì)在所連接的負(fù)載中產(chǎn)生正弦形的電壓和電流。波形與平滑波和正弦波的接近程度取決于幾個(gè)因素，包括每個(gè)周期產(chǎn)生的脈沖數(shù)。這稱為載波頻率或開(kāi)關(guān)頻率。
為了通過(guò)電動(dòng)機(jī)可以處理的過(guò)沖電壓提供“干凈的”電源，包括變頻器驅(qū)動(dòng)器，電動(dòng)機(jī)以及兩者之間的電纜在內(nèi)的系統(tǒng)必須從阻抗角度正確匹配。如果不這樣做，則電機(jī)端子上會(huì)有大的電壓尖峰。這些峰值可能高達(dá)預(yù)期電壓的兩倍，在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)阮A(yù)期電壓高得多。
電壓尖峰的原因
尖峰是對(duì)包括電纜和電動(dòng)機(jī)的RCL電路的激勵(lì)的響應(yīng)。激勵(lì)電路的每個(gè)脈沖的上升時(shí)間可以低至大約100nsec，因此非常快。傳輸線理論認(rèn)為，在這種情況下，反射波將出現(xiàn)在阻抗不匹配的過(guò)渡點(diǎn)。這些過(guò)渡點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)在系統(tǒng)中的多個(gè)位置。
反射波為高頻振鈴。如果系統(tǒng)中的阻抗或阻抗的C和L分量具有特定值，則初始尖峰電壓可能會(huì)很高并加到脈沖電壓上。
實(shí)際上，由逆變器驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的快速上升時(shí)間矩形脈沖是多種頻譜的組合。隨著變頻器和電動(dòng)機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度增加，沿電纜的分布電容和電感也會(huì)增加。這導(dǎo)致電纜的諧振頻率下降。當(dāng)此頻率與逆變器驅(qū)動(dòng)脈沖中包含的頻率在相同范圍內(nèi)時(shí)，它們可能會(huì)加和并導(dǎo)致高壓尖峰。當(dāng)電纜長(zhǎng)度增加到50ft / 15m以上時(shí)，頻率的重疊可能會(huì)開(kāi)始發(fā)生，具體取決于設(shè)置和電纜類型。
變頻器驅(qū)動(dòng)器載波頻率可以高達(dá)20kHz。這意味著每個(gè)脈沖持續(xù)很短的時(shí)間。在某些設(shè)置中，在下一個(gè)脈沖到來(lái)之前，反射波的振鈴將沒(méi)有足夠的時(shí)間耗散為零。發(fā)生這種情況時(shí)，反射波將建立在上一個(gè)反射波的剩余部分之上，并且電壓尖峰會(huì)變得非常高。
局部放電對(duì)電機(jī)的影響
前端電壓尖峰或過(guò)沖的發(fā)生率很高，逆變器驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的每個(gè)脈沖一個(gè)。如前所述，驅(qū)動(dòng)器可以產(chǎn)生頻率為500Hz至20kHz的脈沖。當(dāng)電壓尖峰足夠高時(shí)，由于尖峰產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度和集中程度，它們會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組中的局部放電。變頻器可能也會(huì)跳閘。即使是每秒幾百個(gè)脈沖，更不用說(shuō)每秒20,000個(gè)脈沖，繞組絕緣上的應(yīng)力也可能很高，足以在短期內(nèi)損壞絕緣。
有許多方法可以減小尖峰的大小及其對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響。其中包括濾波器和電抗器，較短的電纜長(zhǎng)度，不同類型的電纜，較低的載波頻率，較慢的上升時(shí)間脈沖等等。每種都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
局部放電檢測(cè)儀可以幫助診斷逆變器驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)問(wèn)題。
