SXBP-270kVA/108kV電纜變頻串聯(lián)諧振試驗裝置

一、產(chǎn)品概述：

    目前在國際和國內已有越來(lái)越多的XLPE 交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來(lái)國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀(guān)點(diǎn)認為XLPE結構具有存儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實(shí)際電場(chǎng)強度可比電纜絕緣的工作電場(chǎng)強度高達11倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過(guò)了直流試驗不發(fā)生擊穿，也會(huì )引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場(chǎng)強分布與運行的交流電壓場(chǎng)強分布不同。直流試驗也不能真實(shí)模擬運行狀態(tài)下電纜承受的過(guò)電壓，并有效的發(fā)現電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進(jìn)行耐壓試驗就越來(lái)越受到人們的重視。
    同時(shí)，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發(fā)電機的交流耐壓實(shí)驗也定期進(jìn)行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，通常情況下采用諧振的辦法進(jìn)行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進(jìn)行。等效工頻條件一般采用45-65Hz 的頻率范圍，但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類(lèi)設備進(jìn)行交流耐壓試驗。

    變頻串聯(lián)諧振試驗裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類(lèi)，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉變?yōu)榉岛皖l率可調的正弦波。

我公司系列變頻串聯(lián)諧振試驗裝置主要用于10kV、35kV、110kV的交聯(lián)橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發(fā)電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節（30--300Hz）串聯(lián)諧振試驗設備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現場(chǎng)不易取得，因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量能顯著(zhù)降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯(lián)諧振設備（50Hz），但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質(zhì)因數（Q值），并具有自動(dòng)調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。

二、電源在電力系統應用中的優(yōu)點(diǎn)：
    1、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個(gè)系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
    2、設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/10。
    3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
    4、防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂(yōu)患。
    5、不會(huì )出現任何恢復過(guò)電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí)，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過(guò)程很長(cháng)，很容易在再次達到閃落電壓前斷開(kāi)電源，這種電壓的恢復過(guò)程是一種能量積累的間歇振蕩過(guò)程，其過(guò)程長(cháng)，而且，不會(huì )出現任何恢復過(guò)電壓。
三 SXBP-270kVA/108kV電纜變頻串聯(lián)諧振試驗裝置主要特點(diǎn)說(shuō)明：
    1、調頻及功率元件使用最的日本進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)元器件；
    2、充分利用公司現有資源，*獨立自主開(kāi)發(fā)和設計及生產(chǎn)該設備的所有組成部分：變頻電源
、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容補償器和高精度電容分壓器；
    3、具備全自動(dòng)（自動(dòng)調諧、自動(dòng)升壓）、全手動(dòng)（手動(dòng)調諧、手動(dòng)升壓）以及半自動(dòng)（自動(dòng)調諧、手動(dòng)升壓及手動(dòng)調諧、自動(dòng)升壓）的多種功能，可任意切換使用；
    4、具備試驗電壓、加壓時(shí)間、報警電流整定、報警電壓整定、頻率范圍、起始電壓的設置；
    5、具備放電保護功能，在試品發(fā)生閃絡(luò )時(shí)，或其他原因造成的諧振回路突然失諧，變頻控制電源立即自動(dòng)快速切斷輸出，并顯示保護類(lèi)型和閃落電壓值；
    6、測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時(shí)間、保護動(dòng)作類(lèi)型等相關(guān)信息，在試驗完成時(shí)電壓自動(dòng)下降到零位；
    7、大液晶全中文界面平臺技術(shù)，全觸摸屏操作,數據保存.
    8、技術(shù)特點(diǎn)要點(diǎn)歸納：
    （1）的數字、功率技術(shù)：功率器件采用國外推出的集驅動(dòng)、保護和功率變換為一體的智能功率模塊（IPM），極大的提高了整機的可靠性，減少了體積和重量。
    （2）完備的保護功能：
    過(guò)電壓保護：保護值可設置，動(dòng)作時(shí)間小于1 毫秒；
    雙重過(guò)電流過(guò)熱保護：大功率器件自身保護和軟件保護相結合，動(dòng)作時(shí)間小于10 微秒；
    閃絡(luò )保護：動(dòng)作時(shí)間小于1 毫秒，并可記錄下閃絡(luò )電壓值；
    零位保護：零電壓?jiǎn)?dòng)。
    （3）*的四種工作模式：
    手動(dòng)試驗：手動(dòng)尋找諧振點(diǎn)并手動(dòng)升壓到所需電壓，按鍵后自動(dòng)計時(shí)；
    自動(dòng)試驗：根據設置自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)后自動(dòng)升到設定電壓后自動(dòng)計時(shí)；
   自動(dòng)調諧手動(dòng)升壓：根據設置自動(dòng)尋找諧振點(diǎn)后，需手動(dòng)升電壓到所需的電壓值，按“自動(dòng)計時(shí)
”鍵后自動(dòng)計時(shí)；
    手動(dòng)調諧自動(dòng)升壓：手動(dòng)尋找諧振點(diǎn)，根據設置自動(dòng)升壓后自動(dòng)計時(shí)。
    （4）友好的人機接口：
    的DSP 顯示平臺，大容量的數據存儲器，大屏幕LCD 顯示；
    豐富的幫助應用信息，幫助你現場(chǎng)分析試驗發(fā)生保護動(dòng)作時(shí)可能出現的問(wèn)題；
    可保存200 次測試數據;
    具有調頻時(shí)顯示頻率－電壓波形曲線(xiàn)，直觀(guān)的觀(guān)察到是否尋找到諧振點(diǎn)；
    掃頻范圍可以在規定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上向下任意選擇，方便用戶(hù)操作；
    對于那些需要在50Hz 條件進(jìn)行試驗的試品（比如發(fā)電機），我們采用了調頻調感技術(shù)，我們的
電抗器電感值可以根據試驗需要進(jìn)行適當調節，壓緊裝置可以保證降低在通電時(shí)電抗器的噪音；
    （5）變頻串聯(lián)諧振試驗裝置*的結構設計：調頻電源控制箱的接入和輸出采用插接和螺絲連接兩種方式，安全、方便、可靠、美觀(guān)精致；
    電抗器采用*的環(huán)氧澆注工藝，防潮防顛震；
    整體色彩和外型由專(zhuān)業(yè)的設計公司專(zhuān)門(mén)設計，美觀(guān)大方。