VLF-70KV-0.1Hz智能超低頻交流耐壓試驗(yàn)裝置
本產(chǎn)品結(jié)合了現(xiàn)代數(shù)字變頻良好技術(shù),采用微機(jī)控制,升壓、降壓、測(cè)量、保護(hù)*自動(dòng)化,并且在自動(dòng)升壓過程中能進(jìn)行人工干預(yù)。由于全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,清晰直觀、打印機(jī)輸出試驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)指標(biāo)*符合《電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件,第4部分:超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使用十分方便。現(xiàn)在國內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號(hào),所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn),測(cè)量誤差大,高壓部分有火花放電,設(shè)備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形,所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處,另外,還有如下特點(diǎn)需要特別說明:
★電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側(cè)采樣獲得,所以數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確。
★過壓保護(hù):當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時(shí),儀器將停機(jī)保護(hù),動(dòng)作時(shí)間小于20ms。
★過流保護(hù):設(shè)計(jì)為高低壓雙重保護(hù),高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行 停機(jī)保護(hù);低壓側(cè)的電流超過額定電流時(shí)將進(jìn)行停機(jī)保護(hù),動(dòng)作時(shí)間都小于20ms。
★ 高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計(jì)在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護(hù)電阻。
★由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路,所以輸出無容升效應(yīng)。
一、VLF-70KV-0.1Hz智能超低頻交流耐壓試驗(yàn)裝置系列產(chǎn)品及選用
1、70KV超低頻
表4
型號(hào) | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保險(xiǎn)管 | 重量 | 用途 |
70KV 超低頻 | 60kV (峰值) | 0.1Hz,≤0.5µF | 25A | 控制器:6kg 升壓體I:30kg 升壓體II:33kg | 用于相應(yīng)電壓的電纜、發(fā)電機(jī) |
0.05Hz,≤1.0µF | |||||
0.02Hz,≤2.5µF | |||||
0.01Hz,≤5.0µF |
2、根據(jù)被試對(duì)象選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品。
使用時(shí),試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小,會(huì)影響輸出波形。若小于0.05µF,儀器將不能正常輸出??刹⒙?lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量,供用戶參考。
不同發(fā)電機(jī)的單相對(duì)地電容量
表2
| 火 電 | 水 電 | |||||
發(fā)電機(jī)容量(MW) | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 |
單相對(duì)地 電容(µF) | 0.2-0.25 | 0.18-0.26 | 0.31-0.34 | 0.69 | 1.8-1.9 | 1.7-2.5 | 2.0-2.5 |
交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km)
表3
| 電容µF/Km |
| |||||||||||||
電壓kV | 10 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | - | |||
35 | - | - | - | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.17 | 0.19 | ||||
截面積mm2 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 |
3、試品電流的估算方法:
計(jì)算公式:?。桑剑拨衒CU
二、VLF-70KV-0.1Hz智能超低頻交流耐壓試驗(yàn)裝置絕緣耐壓試驗(yàn)原理
超低頻絕緣耐壓試驗(yàn)實(shí)際上是工頻耐壓試驗(yàn)的一種替代方法。我們知道,在對(duì)大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)時(shí),由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量,所以需要很大容量的試驗(yàn)變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設(shè)備,不但笨重,造價(jià)高,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗(yàn)頻率,從而降低了試驗(yàn)電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實(shí)踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)替代工頻耐壓試驗(yàn),不但能有同樣的等效性,而且設(shè)備的體積大為縮小,重量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗(yàn)程序大大地減化,與工頻試驗(yàn)相比*性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗(yàn)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國正在推廣這一方法,本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的??蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電力電容器的交流耐壓試驗(yàn)之中。
操作說明
1、連線方法
圖3?。ㄟB線圖)
連線說明:用本產(chǎn)品隨機(jī)配備的兩根線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。
2、操作程序
(1) 開機(jī)。(注意:每次開機(jī)前都要對(duì)試品充分放電,升壓過程中需要停機(jī)時(shí)請(qǐng)先按停機(jī)鍵,再用電源開關(guān))
按上述方法連好所有線路之后,就可以將電源開關(guān)打開。儀器在微機(jī)上電復(fù)位下,自動(dòng)進(jìn)入如圖4所示的設(shè)限界面。在進(jìn)行連線、拆線、或暫不使用儀器時(shí),應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險(xiǎn)管。若開機(jī)屏幕無顯示,應(yīng)先檢查保險(xiǎn)管是否熔斷。大小應(yīng)按表1提供的數(shù)據(jù)更換。
(2) 設(shè)置限定參數(shù)
圖4(設(shè)定界面)
在圖4所示的設(shè)限界面上,可根據(jù)試驗(yàn)的需要設(shè)定好試驗(yàn)頻率、試驗(yàn)電壓、高壓側(cè)的過壓保護(hù)值、過流保護(hù)值、試驗(yàn)時(shí)間。將光標(biāo)移到相應(yīng)的設(shè)定,按確定鍵選擇。
頻率有四種選擇:0.1、0.05、0.02、0.01。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz
試驗(yàn)電壓范圍為10KV至額定值。(請(qǐng)不要設(shè)小于10KV的試驗(yàn)電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗(yàn)電壓。儀器升至這個(gè)設(shè)定電壓值時(shí),就不再升壓,并保持在這個(gè)峰值下進(jìn)行等幅的正弦波輸出。
電壓保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值,單位為kV。它規(guī)定了通過試品的電壓上限值,當(dāng)電壓超過此設(shè)定時(shí),儀器自動(dòng)切斷輸出,進(jìn)行停機(jī)操作。一般情況下電壓保護(hù)值設(shè)定為比試驗(yàn)電壓高4KV。
電流保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值,單位為mA。它規(guī)定了通過試品的電流上限值,當(dāng)電流超過此設(shè)定時(shí),儀器自動(dòng)切斷輸出,進(jìn)行停機(jī)操作。
定時(shí)修改范圍:0-60分。它規(guī)定了試驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短。單位為分鐘。
F表示輸入電壓頻率。
以上電壓,電流均為峰值,儀器顯示的測(cè)量數(shù)據(jù),以及打印報(bào)告上的電壓電流值均為峰值。
將光標(biāo)移到“啟動(dòng)試驗(yàn)電壓"按確定鍵,儀器進(jìn)入圖5所示的升壓界面。
圖5(升壓畫面)
自動(dòng)升壓
自檢成功后,儀器自動(dòng)進(jìn)入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個(gè)周期的時(shí)間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程中,按停機(jī)鍵,儀器將切斷電壓輸出,回到開始畫面。當(dāng)升壓值接近設(shè)定值時(shí)出現(xiàn)圖6
圖6
此時(shí)按“上下"鍵,微調(diào)電壓,按“確定"鍵,出現(xiàn)圖7,儀器開始計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)結(jié)束后自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告?;氐介_始畫面,放電結(jié)束后關(guān)機(jī)再開始下一次測(cè)量。
圖7 ★另外還有兩種非正常停機(jī):過壓保護(hù)停機(jī)、過流保護(hù)停機(jī)。停機(jī)后出現(xiàn)相應(yīng)的提示界面,放電結(jié)束后,再調(diào)整限制電壓值或限制電流值,再開始下次測(cè)量。
附:電纜的超低頻耐壓試驗(yàn)方法
1、將與試品相連的電器設(shè)備全部脫離試品電纜。
2、采用10000V兆歐表對(duì)試品電纜各相分別進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn),記錄試驗(yàn)值。
3、試驗(yàn)電壓峰值:Umax=3Uo,其中Uo為電纜導(dǎo)體對(duì)地或金屬屏蔽之間的額定工作電壓。例如:額定電壓為10KV電纜,單相額定電壓 Uo:
Uo=10/√3kV
所以試驗(yàn)電壓峰值為:Umax=3Uo
=3×10/√3kV
=√3×10kV
=17.32kV
4、試驗(yàn)時(shí)間:3分鐘。
5、可分相進(jìn)行測(cè)試。試品電纜的電容值在試驗(yàn)設(shè)備負(fù)載容量能力范圍內(nèi)時(shí),可將試品電纜三相線芯并聯(lián)后,同時(shí)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。
6、用隨機(jī)附帶的柔性連接電纜將試驗(yàn)設(shè)備與試品電纜按圖8所示的方法相連接。合上電源,設(shè)定好試驗(yàn)頻率、時(shí)間和電壓以及高壓側(cè)的過流保護(hù)值、過壓保護(hù)值,然后開始升壓試驗(yàn)。升壓過程應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路, 試品電纜是否有異常響聲。升至試驗(yàn)電壓時(shí),即開始記錄試驗(yàn)時(shí)間并讀取試驗(yàn)電壓值。
7、試驗(yàn)時(shí)間到后,儀器自動(dòng)停機(jī)。試驗(yàn)中若無破壞性放電發(fā)生,則認(rèn)為通過耐壓試驗(yàn)。
8、在升壓和耐壓過程中,如電流異常增大,電壓不穩(wěn),試品電纜發(fā)生異味,煙霧或異常響聲或閃烙等現(xiàn)象,應(yīng)立即停止升壓,停機(jī)后查明原因。這些現(xiàn)象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的,則認(rèn)為耐壓試驗(yàn)不合格。如確定是試品電纜由于空氣濕度或表面臟污等原因所致,應(yīng)將試品電纜清潔干燥處理后,再進(jìn)行試驗(yàn)。
9、試驗(yàn)過程中,如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現(xiàn)過流保護(hù),在查明原因后,應(yīng)重新進(jìn)行全時(shí)間連接耐壓試驗(yàn)。不得僅進(jìn)行“補(bǔ)足時(shí)間"試驗(yàn)
圖8 單相測(cè)量連線圖