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TECHNICAL ARTICLES当今社会工业的发展不只是要求效率,更多时候对生产的精度和安全更被看重,正是这种发展趋势的需求,变频串联谐振技术被应用的日益广泛,其在电力、冶金、石油、化工等行业有着广泛的应用。整个变频串联谐振技术系统有许多部件构成,下面由华源电力来为大家介绍变频串联谐振的组成部件一共有几种吧。
激励变压器────变频电源────高压电抗器────电容分压器
工作原理:
通过变频电源提供供电电源,试验电压由励磁变压器经过初步升压后,使高电压加在电抗器L和被试品Cx上,通过改变变频电源的输出频率,使回路处于串联谐振状态。保持该频率不变,调节变频电源的输出电压,使试品上的电压达到所需的较高试验电压。回路的谐振频率取决于被试品的电容Cx和电感L,谐振频率f=1/(2π√LC)。它是用小容量低电压的电源获得高电压大容量的输出,是当前高压试验的一种新方法,已得到广泛的应用。
可按规程要求满足变压器、GIS系统、SF6开关、电缆、套管等容性设备交流耐压试验。既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求,又可满足低电压、大电流的设备试验条件要求。适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验,具有较宽的适用范围。是地、市、县级高压试验部门及电力承装、修试工程单位理想的耐压设备。广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业。
该系统主要由变频电源、励磁变压器、电抗器、电容式分压器、高压补偿电容等组成。耐压试验原理图,如下图所示。
串联谐振装置选型 :
例如:装置容量定为500kVA/200kV,分六节电抗器,电抗器单节为83.3kVA/45kV/1.85A/100H,使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求 。 试验时设备使用关系列表:
技术特点:
变频串联谐振交流耐压试验装置具有以下几个显著的技术特点:
体积小、重量轻:相比传统的工频耐压装置,变频串联谐振试验装置的体积与重量约为其1/10~1/30,更便于现场搬运和灵活配置。
分件式设计:采用分件式设计,可根据现场需求灵活配置电抗器的个数,大大降低了劳动强度,提高了工作效率。
高效节能:通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振,再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值,从而实现了高效节能。
过压、过流保护功能:具有过压、过流、零启动、系统失谐(闪络)等保护功能,同时过压和过流保护值可根据用户需要设定。
具体应用:
在实际应用中,变频串联谐振交流耐压试验装置可根据试品的规格和现场情况,通过调节试验频率、试验电压等参数,进行精确的耐压试验。例如,在电力电缆的交流耐压试验中,可根据电缆的规格和长度,设定相应的试验电压和试验时间,通过施加高电压来检测设备的绝缘性能和耐受能力。同时,该装置还可用于设备的预防性试验和交接试验,为设备的维护和改进设计提供参考数据。
工作原理及使用中注意事项:
A . 谐振原理
串联谐振回路等值回路电路如下:
U:为励磁变压器高压绕组串并联后的输出电压,受变频电源控制可以由0到Umax(Umax为励磁变压器高压绕组串并联后的额定输出电压)连续变化,频率30-300Hz连续 变化。
R:为串联谐振回路的等值电阻,包括励磁变压器等效到高压侧的内阻、高压电抗器内阻、试品内阻以及试验电晕损耗等值电阻等。
L:为串联回路的的等值电感,即励磁变压器等效到高压侧的漏电感、谐振电抗器电感之和。实际试验中,励磁变压器漏电感相对谐振电抗器电感较小,可忽略。因此粗略计算时,可认为电抗器的电感即为谐振回路的等值电感。
实际试验中电抗器可能有多台串并联,此时的回路电感为多台电抗器串并联后的电感。电抗器串并联电感计算时,可忽略其内阻,按照纯电感串并联来计算。
C:为串并联谐振回路的负载电容与分压器电容之和。因分压器的电容很小,粗略计算时可忽略,当负载电容与其可比较不可忽略时,则应参与计算。
通过变频电源提供供电电源,试验电压由励磁变压器经过初步升压后,使高电压加在电抗器L和被试品CX上,通过改变变频电源的输出频率,使回路处于串联谐振状态;保持该频率不变,调节变频电源的输出电压,使试品上的电压达到所需值。回路的谐振频率取决于被试品的电容CX和电感L, 谐振频率f=1/(2π√LC)。
LC电路的幅频特性曲线:
试验时在调频界面里寻找谐振点。找谐振点的方法是:在调频界面里通过升、降频率来看试验电压,如果在某一频率时试验电压最大,而在其他频率时试验电压都小,则此点为谐振点。有时出现试验电压低于2kV的在某个频率如f1,则该频率不是不是真正的谐振点,一般情况下,只有试验电压大于2kV,这样找出来的才是真正的谐振点(如果负载太大,也可能小于2kV)。找出谐振点后在调压界面升电压,直到所需值为止。
各类型试验接线图:
A. 变压器耐压试验
B. 电缆耐压试验
C. GIS耐压试验
D. 发电机耐压试验
E. 变压器感应耐压试验
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