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变频串联谐振

  • 更新日期:  2017-08-12
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  • 简单描述
  • 全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器、连接导线、隔离变压器(可选器件)和补偿电容器(可选器件)组成,具有功能强大、性能优良、简单易用、安全方便等优点。本装置试用于大容量高电压电容性试品的交流耐压试验,包括6、10、35、110、220、500kv交联聚乙烯电缆交流耐压试验1;66、110、220、500kv GIS及其它开关的交流耐压试验;大型发电机组和电力变压器工频耐压试验
详细介绍

PSXZB变频串联谐振简介:

    感谢您选用我公司生产的调频谐振试验装置系统,本公司依靠技术的优势,采用嵌入式微电子技术和数字信号处理技术,开发和推出本套试验装置,采用人性化设计理念,具有功能强大、性能优良、简单易用、安全方便等优点。本装置试用于大容量高电压电容性试品的交流耐压试验,包括6、10、35、110、220、500kv交联聚乙烯电缆交流耐压试验1;66、110、220、500kv GIS及其它开关的交流耐压试验;大型发电机组和电力变压器工频耐压试验;电力变压器感应耐压试验等。

PSXZB变频串联谐振串联谐振基本原理

串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路,调节变频电源输出的电压频率,实现串联谐振,在被试品上获得高电压,是当前高电压试验的一种新方法,深受专家好评,在国内外已经得到广泛的使用。

根据谐振原理,我们知道当电抗器L的感抗值Xl与回路中的容抗值Xc相等时,回路达到谐振状态,此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率,而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡,从而在试品上产生高压。

PSXZB系统构成

全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器、连接导线、隔离变压器(可选器件)和补偿电容器(可选器件)组成,接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压实验。

主机: 就是一台幅值和频率可调的正弦波交流调频电源,给谐振回路提供激励源,同时提供电压显示、电流显示、计时、保护、报警等功能。

电抗器:就是一个大电感线圈,与被试品(相当于电容)构成串联谐振回路,可配置电抗器多节电抗器,使用时通过不同的串联、并联组合、实现不同的电感量以适用不同的试验条件。

分压器:内部通过电容器分压,从试品上高电压分得低电压供主机测量、控制使用。

励磁变压器:隔离主机电源与谐振回路电源,并升高主机的输出电压。

补偿电容器: 当试品电容量很小时,如果要实现系统谐振可能要求的电源频率超出试验标准的规定,可在试品上并联一个补偿电容,以实现试验要求,称此电容器为补偿电容器。

PSXZB主要技术性能

  1. 功率电源电压:AC380V±10%、50Hz;
  2. 仪器电源:220V±10%、50Hz;
  3. 谐振输出容量:210KVA;
  4. 仪器额定电压:0~60KV;
  5. 输出频率范围:25~300Hz;
  6. 输出电压波形:正弦波,波形畸变率<0.5%;
  7. 频率调节灵敏度:0.1Hz,不稳定度≤0.05%;
  8. 系统噪声:≤60db;

9、系统测量精度:<0.5级;

10.输出电压不稳定:<0.5%;

11.保护响应时间:1us;

12.电感非线性度:≤0.05%;;

13.满功率输出下,连续工作时间为60min

14.环境温度:-15℃~+50℃;

15.相对湿度:≤90%RH;

16.海拔高度:≤2000米。

PSXZB调频电源

调频电源技术参数:

1.功率电源电压:AC380V±10%、50Hz;

2.仪 器 电 源:220V±10%、50Hz;

3.额 定 容 量:15kvA;

4.额定输出电压:0~400V;

5.额定输出电流:37.5A;

6.输出频率范围:25~300Hz;

PSXZB励磁变压器

励磁变压器技术参数:

1.额定容量:10kvA;

2.输入电压:0~400V;

3.输出电压:3kV×2;

4.输出电流:3.3A×2;

5.工作频率范围:25~300Hz;

6.结构形成:干式

励磁变压器的接线端子,如图所示:

  1. 输出端尾—与接地端连接。
  2. 输出端头—与电抗器连接。
  3. 接地端—与变频电源、分压器及被试品同点关联接地。
  4. 输入端—接调频电源功率输出端。

PSXZB谐振电抗器

谐振电抗器技术参数:                            

  1. 额定容量:105KVA;
  2. 额定电压: 30KV;
  3. 额定电流:3.5A;                               
  4. 电 感 量:40H;
  5. 品质因数:Q≥50
  6. 采用环氧浇铸式。                                                                                

接线端子如图10所示:

  1. 高压侧接线端子—与被试品高压端连接。
  2. 低压侧接线端子—与励磁变输出端连接。        

多台电抗器串联时上节的低压侧与下节高压侧连    

接。谐振电抗器采用多台串联或并联的连接方式。

PSXZB电容分压器                                       

电容分压器技术参数:

  1. 额定电压:60KV;
  2. 工作频率:25~300Hz;
  3. 分压比:1000:1;                                          
  4. 分压比误差:0.5%

电容分压器接线端子如图11所示:                             

  1. 高压端—与电抗器高压侧及被试品高压侧相连。    
  2. 测量插座—采用专配的测量电缆与控制箱背板

测量输入端连接。

  1. 接地端—采用专配接地线按接线图指示接地。

                                                                                                                                                                                         

PSXZB补偿电容器(根据用户需求配置)                       

   补偿电容技术参数:

1.额定电压:60KV;

   2.电 容 量:0.02Uf;

   3.工作频率:25~300Hz;                                         

主要用于电容量很小的被试品(如<50m短电缆)                  

的试验。试验时与负载并联,要注意所标称的电压         

及电容量是否适合。或用于对某些试品(如发电机定

子绕组或变压器绕组)电容量作特定的补偿,在要求的谐振频率范围内进行试验的目的。

补偿电容器接线端子如图12所示:                             

  1. 高压端—与被试品高压端相连接。                               
  2. 接地端—与专用接地线相连接。

                                                    

PSXZB交流耐压试验使用步骤

  1. 如图所示,将连接线接好,接地线必须有可靠接地。
  2. 将励磁变压器高压并联或串联接线,励磁变压器到电抗器连线需用高压线连接。
  3. 合上电源,先将试验电压、试验时间设定到所需值,再将起始功率设定到5%~10%范围内,起始频率设定到30Hz,保护电流设定到仪器zui大电流值,电抗器值按实际电感量设定。
  4. 设定好后,按“确认”键,屏幕进入“手动、自动”界面,选择“手动”或“自动”操作,按“确认”键,屏幕进入“正在试验”界面,如选择“手动”试验,需手动找频率,在某个频率点的zui高电压即是谐振点,再按“确认”键确定,再手加试验频率直到所需试验电压后,仪器自动计时,计时结束后并自动返回,如选择“自动”试验,仪器将自动找频,升压、计时并自动返回。
  5. 试验结束后,仪器将显示试验结果,如需打印按下“确认”键即可。

 

PSXZB注意事项

由于被试电缆的电容量较大,若在试验时被试品击穿或发生高压引线对地放电,在电缆的接地端处,试验接地线和控制箱外壳等处,可能会产生暂态过电压。本设备已在控制箱和主要部件内,采取多重暂态过电压保护措施,能保证设备的正常工作,此外,在试验接地线布置方面还应注意采取下列保护措施:

  1. 试验设备(谐振电抗器、分压器、励磁变压器等)应尽量靠近被试电缆头,参照图布置,减少试验接地线的长度,即减少接地线的电感量。

PSXZB常见故障及分析

  • 主机找不到谐振点。

原因:1.系统谐振点在主机的输出频率范围之外;

2.系统接线错误;

3.系统未可靠接地;

4.电压采样反馈信号开路或连接不可靠;

5.试品有故障。

  • 主机复位。 

原因:1.主机供电电源波动;

      2.外界强磁场干扰;

            3.主机未可靠接地;                    

  • Q值偏低,即电压升不上去,或升不高。

  原因:1.试品放电泄漏

2.电抗器磁路受干扰,例如电抗器被放置在磁场屏蔽范围内。

  • 电源跳闸。 

原因:1.谐振系统回路短路。

说明: 以上故障原因仅供参考。


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