涂建
.產(chǎn)品概述
HDTF變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗成套裝置適用于大容量,高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗,兼顧較寬的適用范圍,采用串聯(lián)諧振的原理滿足交/直流耐試驗,常用于電纜耐壓試驗。
HDTF變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗成套裝置主要針對交聯(lián)電纜、水力發(fā)電機、主變、母線、GIS等的交流耐壓試驗,具有較寬的適用范圍,是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備。該裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器(選配)組成。
產(chǎn)品別稱:串聯(lián)諧振、變頻諧振、變頻串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振試驗設(shè)備、串聯(lián)諧振耐壓裝置、電纜耐壓串聯(lián)諧振裝置
電纜便攜式變頻諧振升壓裝置,采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式,使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)諧振,在被試品上獲得高電壓大電流,是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流,在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。
變配電站變頻串聯(lián)諧振試驗裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進口變頻器,輸出穩(wěn)定,具有各種過流過壓欠壓等保護,頻率分辨率為0.001HZ,在30~300Hz時頻率細度可達0.01Hz,確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好.
二.產(chǎn)品參數(shù)
電壓波形 | 正弦波,波形畸變率<1.0% |
輸出頻率 | 30~300Hz |
工作制 | 滿功率輸出下,連續(xù)工作時間60min |
品質(zhì)因數(shù) | >30 |
輸入工作電源 | 單相380/220V±10%,50Hz |
環(huán)境溫度 | -10℃~+50℃ |
相對濕度 | <95%,無凝露狀況 |
適用范圍 | 電纜變頻諧振裝置 |
發(fā)電機交流耐壓裝置 | |
變電站電氣設(shè)備交流耐壓諧振裝置 | |
CVT檢驗用諧振升壓裝置 |
額定輸出電壓 | 0~1000kV及其以下 |
輸出頻率 | 30~300Hz |
諧振電壓波形 | 純正弦波,波形畸變率≤1.0% |
工作時間 | 滿功率連續(xù)工作時間60min |
品質(zhì)因數(shù) | 30~90 |
頻率調(diào)節(jié)靈敏度 | 0.1Hz |
不穩(wěn)定度 | <0.05% |
8.工作電源: 380/220V±15%/50Hz±5%
二.常規(guī)預防性試驗中被試品對象
1. 300mm2電纜長可達1km(10kV變配電站中或是風電站中長距離),電容量≤0.37μF,試驗諧振頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
2. 10kV開關(guān),絕緣子及母線交流耐壓試驗,試驗諧振頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過42kV。
3. 10KV變壓器交流耐壓試驗,試驗諧振頻率為30-300Hz,試驗電壓28KV。
4. 4000kW/9kV電機耐壓試驗,試驗諧振頻率45-65Hz,試驗電壓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.相對濕度:≤90%RH;
3.海拔高度: ≤3000米;
四.功能特點
1.本公司生產(chǎn)此裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧、高壓閃絡(luò)故障等保護功能,過壓過流保護值可以根據(jù)用戶需要整定,試品閃絡(luò)時閃絡(luò)保護動作并能記下閃落電壓值,以供試驗分析。
2.HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置裝置中單件重量很輕,不超過50kg,便于拖到現(xiàn)場使用。
3.裝置具有兩種工作模式,方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇,提高試驗速度。兩種工作模式操作性靈活,可根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置成全自動模式、手動模式、自動調(diào)諧或手動調(diào)頻,手動升壓模式或自動升壓模式。
4.能存儲及時打印和異地打印數(shù)據(jù),打印出的結(jié)果可顯示出耐壓及時間值,可在預防性試驗冊中直接粘貼測試打印結(jié)果,存入的數(shù)據(jù)編號也是數(shù)字及日期時間段,方便的幫助用戶識別和查找。
5.裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定,當裝置已大致找到諧振頻率時,設(shè)備會自動進行微調(diào)節(jié),同色液晶大屏幕顯示掃描諧振、升壓、記時曲線方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6.采用了DSP平臺技術(shù),可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級,也使得人機交換界面更為人性化。
五.系統(tǒng)配置
技術(shù)指標
1.額定電壓:44kV--滿足10kV開關(guān),絕緣子及母線交流耐壓試驗;
2.輸出電壓波形畸變率:<1.0%
3.允許連續(xù)工作時間:額定條件下一次性工作30分鐘,在對電纜耐壓時,滿足連續(xù)工作60分鐘
4.裝置自身品質(zhì)因數(shù):Q>50
5.電纜試驗時滿負荷下品質(zhì)因數(shù):Q>30(與負載相關(guān))
6.輸入電源:單相380V/220V
7.頻率調(diào)節(jié)范圍:30Hz~300Hz
8.系統(tǒng)測量精度:1.5%
9.裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護功能
2、常用設(shè)備主要配置及技術(shù)參數(shù)舉例說明 :
系統(tǒng)配置
(1)電源控制箱 1臺
額定功率:4kW;
輸入電壓:單相 380V/220V±15% 50Hz
輸出電壓:0~400V可調(diào)
輸出電壓頻率:30~300Hz, 0.1Hz步進可調(diào),頻率不穩(wěn)定度≤0.02%
輸出電流:0~10A
2.4蓄電池的型號:不同生產(chǎn)廠、不同種類、不同型號的蓄電池,由于電極、電解液、隔膜的材料配方不同,電池的結(jié)構(gòu)不同、裝配工藝不同而使蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生差異。
2.5測量信號頻率:目前許多蓄電池內(nèi)阻測量,實際上測的是蓄電池的阻抗,內(nèi)中包括了容抗,而容抗大小和測量信號頻率有關(guān),使蓄電池內(nèi)阻測量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性,應根據(jù)測量信號電流和電壓的相位關(guān)系,用解析的方法去除蓄電池電容對測量結(jié)果的影響,使測量率結(jié)果與信號測量頻率無關(guān),即在任何測量信號頻率下,內(nèi)阻測量結(jié)果具有一性。
2.6測量時間和測量電流大?。涸诓捎幂^大測量電流的情況下,在施加測量信號和關(guān)閉測量信號的瞬間,由于極化的建立和穩(wěn)定是個變化過程,不同的測量電流,不同的測量時間,極化是不同的,使蓄電池內(nèi)阻測量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性,應盡量用較小的信號電流進行內(nèi)阻測量,根據(jù)實驗,測量電流小于或等于0.05C10,(其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。用內(nèi)阻交流放電法測量蓄電池內(nèi)阻
內(nèi)阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內(nèi)阻測量技術(shù)的基礎(chǔ)上更進一步的發(fā)展,該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點。其原理是用CPU通過D/A控制智能負載,使蓄電池向智能負載放電,產(chǎn)生一個低頻(頻率小于100HZ),幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(頻率為fo,角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應為:U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為:Z=Uo/IoXejφ
交流放電法蓄電池內(nèi)阻測量原理圖見圖2。3.1 MOS管:MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管,使蓄電池向負載放電,產(chǎn)生特定頻率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵信號。
3.2多路開關(guān):多路開關(guān)由CPU控制,進行信號的切換。以實現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測量。
3.3耦合電容:其作用是隔離直流,而使交流信號順利通過。為保證測量電路的精度,耦合電容要保證嚴格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器:蓄電池在線工作時,充電裝置紋波電流可能相當大,一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安,遠大于測量信號,如果不采取濾波,后級的放大器將會飽和??删幊處V波器的設(shè)計可以使頻率接近為測量信號頻率,而其它頻率信號不能通過。這樣后級的放大器可以將微弱的測量信號進行有效的放大。
3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器:它可以實現(xiàn)電流信號和電壓信號的同步高速采樣,確保電流信號和電壓信號嚴格的相位關(guān)系,并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。3.6 DSP:雖然經(jīng)過前級的濾波去除了大部分干擾信號,但仍有相當?shù)母蓴_信號和有效信號一起被采樣進來,如不進行處理,將會嚴重影響測量精度。由于只有頻率為fo的信號為有效信號,利用HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置開關(guān)廠推薦DSP的數(shù)字運算能力,對采樣信號用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號中頻率為fo的信號部分進行運算。電流、電壓采樣信號送入DSP后,DSP對信號進行如下處理:3.6.1對電流和電壓采樣信號進行FFT變換,分別計算電流信號和電壓信號的頻譜分布:3.6.2分別提取頻率為fo的電流和電壓信號:電流信號:I=IoSin(ωoT+φ1)電壓信號:U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3計算蓄電池的阻抗、內(nèi)阻和相位差:
阻抗為: Z(ω)=Uo/Io×ejφ相位差為:HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置開關(guān)廠推薦=φ2-φ1.蓄電池內(nèi)阻為:R= |Z(ω)|×COSφ
.6.4將結(jié)果送入CPU,并進行顯示、存貯,以便進行其他分析。
3.7 CPU:采用飛利浦公司ARM蕊片LPC2478,對各個單元進行控制,以及和其它設(shè)備進行通訊。
4內(nèi)阻交流放電法測量內(nèi)阻的特點