變頻串聯(lián)諧振設備

一、YD2000變頻串聯(lián)諧振設備基本原理

耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯(lián)回路，調節變頻電源輸出的電壓頻率，在被試品上獲得高電壓，是當前高電壓試驗的一種新方法，深受專(zhuān)家好評，在國內外已經(jīng)得到廣泛的使用。

根據諧振原理，我們知道當電抗器L的感抗值Xl與回路中的容抗值Xc相等時(shí)，回路達到諧振狀態(tài)，此時(shí)回路中僅回路電阻R消耗有功功率，而無(wú)功功率則在電抗器與試品電容之間來(lái)回振蕩，從而在試品上產(chǎn)生高壓。

二、YD2000變頻串聯(lián)諧振設備系統構成

全套試驗系統由調頻電源主機、電抗器、分壓器、激勵變壓器和補償電容器（可選器件）組成，接入被試品后組成一個(gè)諧振系統進(jìn)行交流耐壓實(shí)驗。

主機： 就是一臺幅值和頻率可調的正弦波交流調頻電源，給諧振回路提供激勵源，同時(shí)提供電壓顯示、電流顯示、計時(shí)、保護、報警等功能。

電抗器：就是一個(gè)大電感線(xiàn)圈，與被試品（相當于電容）構成回路，可配置電抗器多節電抗器，使用時(shí)通過(guò)不同的串聯(lián)、并聯(lián)組合、實(shí)現不同的電感量以適用不同的試驗條件。

分壓器：內部通過(guò)電容器分壓，從試品上高電壓分得低電壓供主機測量、控制使用。

勵磁變壓器：隔離主機電源與諧振回路電源，并升高主機的輸出電壓。

補償電容器：當試品電容量很小時(shí)，如果要實(shí)現系統諧振可能要求的電源頻率超出試驗標準的規定，可在試品上并聯(lián)一個(gè)補償電容，以實(shí)現試驗要求，稱(chēng)此電容器為補償電容器。

三、YD2000主要技術(shù)性能

功率電源電壓：AC380V±10%、50Hz；

儀器電源：220V±10%、50Hz；

諧振輸出容量：200kVA；

儀器額定電壓：0～200kV；

輸出頻率范圍：30～300Hz；

輸出電壓波形：正弦波，波形畸變率＜0.5%；

頻率調節靈敏度：0.1Hz，不穩定度≤0.05%；

系統噪聲：≤60db；

9、系統測量精度：＜1級；

10．輸出電壓不穩定：＜0.5%；

11．保護響應時(shí)間：1us；

12．電感非線(xiàn)性度：≤0.05%；；

13．滿(mǎn)功率輸出下,連續工作時(shí)間為60min

14．環(huán)境溫度：-15℃～+50℃；

15．相對濕度：≤90%RH；

16．海拔高度：≤2000米。

四、YD2000面板及部件名稱(chēng)

五、YD2000操作步驟

1、正確連線(xiàn)，檢查無(wú)誤后方可送電。

必要時(shí)工作電源的跳過(guò)現場(chǎng)漏電保安器，以免不必要的跳閘。

2、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，主機開(kāi)始工作，液晶屏顯示版權頁(yè)，該頁(yè)標明本裝置的軟件版本號。

觸按確認鍵，進(jìn)入系統菜單，該主菜單下有：試驗方案、開(kāi)始試驗、試驗幫助、系統設置、實(shí)用工具和試驗記錄等六個(gè)子菜單項。

3、 系統設置菜單下有電抗器電感、日期時(shí)間設置和采樣系數設置等三個(gè)子菜單項。按上下鍵，上下移動(dòng)光標系統參數設置菜單項，觸按確定鈕后，進(jìn)入系統參數設置菜單，可以分別設定電抗器的電感—H、-年-月-日、-時(shí)-分-秒和電壓和電流的采樣系數也就是采樣倍率，設定完成后，觸按返還鍵返回上一級菜單。

電抗器電感量的設定：按確定鍵選擇到此項，按左右鍵移動(dòng)光標需要改變的數位，按上下鍵改變數值，達到所要達到的數值按確定鍵確認。

日期時(shí)間的設定：按確定鍵選擇到此項，按左右鍵移動(dòng)光標需要改變的數位，按上下鍵改變數值，按照所要設置的年月日時(shí)間數值按確定鍵確認。

采樣系數的設定：按確定鍵選擇到高壓/電流采樣系數項，此項為電壓或電流采樣倍率的設定。一般出廠(chǎng)前設定好了。如需修改，要輸入密碼。（密碼廠(chǎng)家與設備一起提供一般設定為：188888）

警告：系統默認上一次電抗器電感、日期時(shí)間和采樣系數設定值。如果需改變要重新設定。電抗器電感量設定值與實(shí)際使用的電抗器電感量不對，會(huì )導致試驗報告中的被試品電容量不準。其他并不會(huì )影響。采樣系數設置不正確，會(huì )導致顯示電壓電流不準將很有可能會(huì )對被試品或試驗設備造成損壞。

4、試驗方案菜單下有預置保護電流、找頻起始頻率、找頻結束頻率、預定起始功率四個(gè)子菜單項，分別設定本次試驗的保護電流、找頻起始頻率、找頻結束頻率、輸出起始功率，全部設定完成后，觸按返還鍵進(jìn)入預置試驗電壓和預置試驗時(shí)間設置菜單。

可以分3段時(shí)間設置試驗電壓和試驗時(shí)間, 實(shí)際試驗時(shí),若設定為自動(dòng)試驗, 裝置將按設定的3段電壓及時(shí)間,按順序分別加壓, 全部完成后自動(dòng)退出.

如果第二段電壓設為0, 或時(shí)間設為0, 那么執行完*段試驗電壓加壓后退出試驗, 只加壓*段設定的電壓.

如果第三段電壓設為0, 或時(shí)間設為0, 不執行第三段加壓.

試驗方案設置的設定：在試驗電壓項中，按確定單鈕，移動(dòng)左右光標到需要改變的數位，按上下單鈕以改變當前數位的數值大小，觸按返回鈕完成當前數位的數值設定，依次選擇下一項數值的設定，直至分別完成試驗時(shí)間、起始頻率、起始功率的設置，方可完成本次試驗的試驗方案設置的設定。

出廠(chǎng)默認值：試驗電壓 20kV、加壓時(shí)間 2min、激勵強度 2%、輸出電流20A、頻率范圍30-300Hz。

5、實(shí)用工具菜單下有

頻率計算：在實(shí)驗前可對諧振頻率進(jìn)行計算。只需輸入具體參與試驗的電感、電容值并按確定鍵試驗頻率即直接生成。

6、開(kāi)始試驗菜單下有自動(dòng)試驗模式和手動(dòng)試驗模式兩種子菜單可供選擇。

按確認鍵進(jìn)入所選試驗步驟.

自動(dòng)試驗模式的操作：選中自動(dòng)試驗模式后，觸按菜單鈕進(jìn)入正在自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)菜單項，裝置在設定的頻率范圍內自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)（如果被試品電容C和電抗器電感L的實(shí)際諧振頻率不在設定的頻率范圍內，將找不到諧振點(diǎn)，此時(shí)根據需要調整頻率范圍或調整被試品回路的LC參數）。當找到諧振點(diǎn)時(shí)，會(huì )有聲音提示。

找到諧振點(diǎn)后，裝置自動(dòng)進(jìn)入正在自動(dòng)升壓菜單項，當升到試驗電壓設定的電壓時(shí)，裝置停止加壓。

當裝置升到試驗電壓設定的電壓時(shí)，設備停止加壓，自動(dòng)進(jìn)入正在加壓試驗菜單項，并自動(dòng)記錄試驗的加壓時(shí)間，當加壓時(shí)間到達設定時(shí)間時(shí)，設備逐步降壓退出試驗，完成本次試驗，進(jìn)入試驗結束菜單項。并可選擇保存試驗數據或打印試驗數據。

試驗時(shí)間的一行顯示末端,會(huì )顯示[一段]或[二段]或[三段]字樣,表示當前正在進(jìn)行的加壓試驗是預置的一段,二段或三段.

手動(dòng)試驗模式的操作：選中手動(dòng)試驗模式后觸按確定鈕，進(jìn)入正在試驗菜單項；手動(dòng)按調頻鈕，對應的光標隨之改變到輸出頻率項，可以通過(guò)上下左右鍵改變頻率大小使其試驗電壓逐步升高，當升到高電壓時(shí)，繼續向上或向下調整頻率按鈕，直至試驗電壓開(kāi)始下降；這時(shí)反調頻率，試驗電壓又逐步回升，上下回調頻率，從頻率的高位到低位逐位調整高電壓值時(shí)的頻率就是當前的諧振頻率。

找到諧振點(diǎn)后，手動(dòng)按電壓鈕，光標到了輸出功率，隨之按上下鍵增加輸出功率，試驗電壓也逐步升高，當升到試驗電壓設定電壓值時(shí)，裝置停止加壓，并有屏幕顯示提示和聲音提示；自動(dòng)進(jìn)入正在加壓試驗菜單項，并自動(dòng)記錄試驗的加壓時(shí)間，當到達加壓時(shí)間設定時(shí)間時(shí)，設備逐步降壓退出試驗，完成本次試驗，進(jìn)入試驗結束菜單項。

注意：在調節頻率調整鈕的過(guò)程中，觸按左右鈕，可以改變頻率調節的速度實(shí)現粗細調的切換。在調節電壓調整鈕的過(guò)程中，向下觸按左右鈕，可以改變電壓的升降的速度實(shí)現粗細調的切換。觸按調頻、調壓鈕，實(shí)現調頻與調壓間的切換。

7、進(jìn)入試驗記錄查詢(xún)菜單項，查詢(xún)以往和當前試驗數據。選擇上下鍵翻看前一組數據后一組數據；選擇左右鍵可選擇打印或刪除當前頁(yè)的內容。

125/456為試驗數據庫指針，分子是試驗數據的在數據庫的順序數，分母是當前的數據總數，多可儲存999組試驗數據。

8、裝置和試驗狀態(tài)菜單提示：設備的使用和升壓和耐壓試驗過(guò)程中，如果出現影響試驗設備、被試驗設備以及操作人的安全情況，設備可能出現自動(dòng)保護轉臺，并在屏幕有相應的提示。

不能諧振：如果諧振點(diǎn)不在諧振頻率設置的范圍內；系統連線(xiàn)不正確等現象，裝置將找不到諧振點(diǎn)，這時(shí)裝置和試驗狀態(tài)菜單中的不能諧振項被反白并閃爍。

輸出保護：如果裝置的電源輸出電流大于輸出保護設定的電流值，裝置自動(dòng)保護，這時(shí)裝置和試驗狀態(tài)菜單中的輸出保護項被反白并閃爍。

試驗中止：如果在試驗升壓或加壓過(guò)程出現閃絡(luò )現象，裝置自動(dòng)保護，這時(shí)裝置和試驗狀態(tài)菜單中的輸出保護項被反白并閃爍。

9、試驗幫助內容包括五大項分別為：1.版本信息2.接線(xiàn)示意3.使用說(shuō)明4.常見(jiàn)問(wèn)題5.參考資料.如常見(jiàn)問(wèn)題FAQ分五幅畫(huà)面顯示、各種被試品電力電纜、變壓器、發(fā)電機電容參數的查詢(xún)：

接線(xiàn)示意圖：

10、設備出廠(chǎng)參數設置是生產(chǎn)廠(chǎng)家的出廠(chǎng)設置參術(shù)和校驗參數，不適當的設置和修改會(huì )影響設備性能和高壓試驗的安全性，未經(jīng)廠(chǎng)家授權密碼，無(wú)法修改。

警告：正常試驗狀態(tài)下，按返回鍵即可中止試驗。中止或結束試驗后，應分離刀閘切斷電源。在升壓或加壓過(guò)程中，非緊急情況，不要按下急停鍵。

六、本說(shuō)明書(shū)的專(zhuān)屬名詞的定義

自動(dòng)試驗：高壓試驗全過(guò)程由主機按程序和預置參數自動(dòng)完成。

自動(dòng)調諧：調諧由主機按程序自動(dòng)完成，升壓手動(dòng)完成。

手動(dòng)試驗：尋找諧振點(diǎn)和升壓均為手動(dòng)，通過(guò)面板旋鈕完成。

系統參數設置是指對設備部件參數的設置。

試驗參數設置是指對試驗過(guò)程參數的設置。

試驗模式選擇是指對試驗模式的選擇。

試驗結果查詢(xún)是指對試驗數據的查詢(xún)。

分壓器變比是指對分壓器的分壓比設置。

電抗器電感是指對電抗器電抗值的設置。

激勵變變比是指對勵磁變壓器的變比設置。

設置電壓是高壓試驗時(shí)的保護電壓設置。

試驗電壓是高壓試驗時(shí)的試驗電壓。

加壓時(shí)間是施加試驗電壓的時(shí)間。

激勵強度是指主機電源輸出的大小。

輸出電流是主機電源的輸出電流。

頻率范圍是試驗的頻率范圍。

自動(dòng)試驗模式是指試驗過(guò)程全部自動(dòng)完成。

自動(dòng)調諧模式是指自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)后，手動(dòng)加壓完成試驗。

手動(dòng)試驗模式全部由人工完成試驗過(guò)程。

未接地線(xiàn)主機電源為接地。

不能諧振未能找到諧振點(diǎn)。

輸出保護主機電源輸出電流大于整定電流。

試驗中止指在升壓或加壓過(guò)程裝置自動(dòng)保護。

設備出廠(chǎng)參數設置是廠(chǎng)家對設備有關(guān)參數的設置。

確認鍵：確認當前操作。

返回鍵：返回上一級菜單。

七、變頻電源技術(shù)參數：

1．額定輸出容量：15kvA；

2．儀器電源：220v±10%  50Hz；

功率電源：380v±10%  50Hz；

3．額定輸入電流：39.5A；

4．額定輸出電壓：0-340v可調、單相、輸出電壓不穩定度0.05%；

5．額定輸出電流：44A；

6．頻率調節范圍：25～320Hz；

7．額定容量下連續運行為規定工作時(shí)間下高溫升≤60K；

8．顯示以下參數：

a．經(jīng)變頻輸出的頻率、電壓、電流；

b．過(guò)壓保護電壓值，并可任意整定，當成套裝置的輸出電壓值達到保護整定時(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置；

c．過(guò)流保護：當調頻電源的輸出電流達到保護整定值時(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置；

d．擊穿保護：當高壓側發(fā)生對地閃絡(luò )時(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置，裝置帶有隔離裝置，可確保設備和人身不受損害；

e．具有全電壓輸出保護，在調壓過(guò)程中，一旦調壓失控，調頻電源立即閉鎖；

9．可實(shí)現以下操作：

a．頻率的調節，上升和下降頻率調節分粗調和細調兩種，并可自動(dòng)尋找試驗諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗過(guò)程中不發(fā)生漂移；

b．帶有設置電壓、設置時(shí)間，電壓自動(dòng)上升到設置值而停止并自動(dòng)計時(shí)；

c．帶有各種保護功能的整定按鈕，可在面板上對各種保護值進(jìn)行整定；

d．帶有手動(dòng)試驗功能和自動(dòng)試驗功能；

e．帶有試驗數據打印功能。

八、勵磁變壓器技術(shù)參數：

1．結構形式：干式；

2．額定容量：15kVA；

3．輸入電壓：0～340V；

4．輸出電壓：四組并聯(lián)3.75KV；四組串聯(lián)15KV；二串二并7.5KV；

5．輸出電流：四組并聯(lián)4A；四組串聯(lián)1A；二串二并2A；

6．工作頻率范圍：30～300Hz；

勵磁變壓器的接線(xiàn)端子，如圖所示：

1．輸出端尾—與接地端連接。

2．輸出端頭—與電抗器連接。

3．接地端—與變頻電源、分壓器及被試品共同接地。

4．輸入端—接調頻電源功率輸出端。

九、諧振電抗器技術(shù)參數：

額定容量：55KVA；

額定電壓：55kV；

額定電流：1.5A；

電 感 量：160H；

品質(zhì)因數：Q≥30

采用環(huán)氧干式。

7．接線(xiàn)端了如圖所示：

a.高壓側接線(xiàn)端子—與被試品高壓端連接。

b.低壓側接線(xiàn)端子—與勵磁變輸出端連接。

c.多臺電抗器串聯(lián)時(shí)上節的低壓側與下節高壓側連接。諧振電抗器采用多臺串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式。

8．額定容量下連續運行為規定工作時(shí)間下，電抗器對空氣的溫升不大于60K；

9．性能及特點(diǎn)：電抗器設計干式、環(huán)氧澆鑄，電抗器可以自由方便疊裝。環(huán)氧樹(shù)脂絕緣筒外殼，具有足夠的電氣、機械強度，必要的散熱能力以及油熱脹冷縮的裕度。外殼上下蓋板,顏色為橘紅色。

十、電容分壓器技術(shù)參數：

額定電壓：200kV；

工作頻率：30～300Hz；

分壓比：2000：1；

分壓比誤差：1%；

電容分壓器接線(xiàn)端子如圖所示：

高壓端—與電抗器高壓側及被試品高壓側相連。

測量插座—采用專(zhuān)配的測量電纜與控制箱背板測量輸入端連接。

接地端—采用專(zhuān)配接地線(xiàn)按接線(xiàn)圖指示接地。

4．性能及特點(diǎn)：

a.額定電壓下可連續運行2小時(shí)。

b.在30～300Hz范圍內，其精度和穩定度保持不變。

c.在20℃溫度下電容分壓器介質(zhì)損耗值≤0.0025

d.電容分壓器配有支撐底架，具有足夠的穩定性。

e.電壓測量通過(guò)測試引線(xiàn)引至調頻電源進(jìn)行測量。

試驗接線(xiàn)圖：

110kv主變、GIS試驗接線(xiàn)

35kv電纜試驗接線(xiàn)圖

10kv電纜試驗接線(xiàn)圖

十二、設備保存和維護

1、存放于干燥、清潔場(chǎng)地，防止雨水、灰塵進(jìn)入部件內部；

2、如若長(cháng)期不使用，正常天氣至少2個(gè)月應通電一次時(shí)間不少于半小時(shí)，雨季及潮濕期應每隔一個(gè)月通電一次，通電時(shí)間半小時(shí)，以驅除設備內的潮氣防止電子元器件的銹蝕，影響正常使用。

3、定期檢查裝置各部件，確保各接頭緊固無(wú)松動(dòng)；

4、更換打印紙，機器采用熱敏打印紙并且是前換紙式當需要換紙時(shí)只要按POST鍵鈕打印紙艙門(mén)就會(huì )打開(kāi)可以將新打印紙裝入；

十三、常見(jiàn)故障排除