一 超低頻系列產(chǎn)品及選用 1、命名說明 ××—30/1.1 額定負載電容量,單位μF 額定輸出峰值電壓,單位kV 產(chǎn)品字母代號 2、超低頻系列產(chǎn)品 表1 型號 | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保險管 | 重量 | 用途 | VLF-30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 10A | 控制器:4㎏ 升壓體:25㎏ | 10kV電纜、發(fā)電機交流耐壓試驗 | 0.05Hz,≤2.2μF | 0.02Hz,≤5.5μF | VLF-50/5 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤5μF | 55A | 控制器:5㎏ 升壓體:55㎏ | 發(fā)電機交流耐壓試驗 | 0.05Hz,≤10μF | 0.02Hz,≤25μf | VLF-80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 30A | 控制器:5㎏ 升壓體:45㎏ | 35kV電纜、發(fā)電機交流耐壓試驗 | 0.05Hz,≤2.2μf | 0.02Hz,≤5.5μf |
3、根據(jù)被試對向選擇適當規(guī)格的產(chǎn)品。 使用時,試品電容量不得超過儀器的額定電容量。試品電容量過小,會影響輸出波形。若小于0.05μF,儀器將不能正常輸出,此時可并聯(lián)0.1μF的電容器(由本公司提供)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)電機的單相對地電容量 表2 | 火 電 | 水 電 | 發(fā)電機容量 (MW) | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 | 單相對地電容(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 截面 電 積 容 mm2 μF/Km 電壓kV | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 | 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 |
4、試品電流的估算方法: 計算公式:?。桑?πfCU 二 超低頻絕緣耐壓試驗原理 超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,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頻率,從而降低了試驗電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,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,且操作簡單,與工頻試驗相比優(yōu)越性更多。這就是為什么發(fā)達國家普遍采用這一方法的原因。國家發(fā)改委已制定了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法》行業(yè)標準。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)電機的交流耐壓試驗之中。 三 產(chǎn)品簡介 本產(chǎn)品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進技術(shù),采用微機控制,升壓、降壓、測量、保護完全自動化。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、且能顯示輸出波形、打印試驗報告。設(shè)計指標完全符合《電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(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)標準,使用十分方便。現(xiàn)在國內(nèi)外均采用機械式的辦法進行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號,所以存在正弦波波形不標準,測量誤差大,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,還有如下特點需要特別說明: 1.電流、電壓、波形數(shù)據(jù)均直接從高壓側(cè)采樣獲得,所以數(shù)據(jù)準確。 2.具有過壓保護功能,當輸出超過所設(shè)定的限壓值時,儀器將停機保護,動作時間小于20ms。 3.具有過流保護功能:設(shè)計為高低壓雙重保護,高壓側(cè)可按設(shè)定值進行**停機保護;低壓側(cè)的電流超過額定電流時將進行停機保護,動作時間都小于20ms。 4.高壓輸出保護電阻設(shè)計在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護電阻。 5.由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路,所以輸出無容升效應(yīng)。 四 技術(shù)參數(shù) 1.輸出額定電壓:參見表1 2.輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz 3.帶載能力:0.1 Hz *大1.1μF 0.05 Hz *大2.2μF 0.02 Hz *大5.5μF 4.測量精度:3% 5.電壓正,負峰值誤差:≤3% 6.電壓波形失真度:≤5% 7.使用條件:戶內(nèi)、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH 8.電源保險管:參見表1 9.市電源:頻率50Hz,電壓220V±5%。若使用便式發(fā)電機供電,發(fā)電機的頻率50Hz,電壓220V±5%,功率應(yīng)大于3KW,并且在發(fā)電機的輸出端并聯(lián)一只功率不小于800W的阻性負載(如電爐),以便穩(wěn)定發(fā)電機的運轉(zhuǎn)速度。否則儀器將不能正常工作。 五 儀器結(jié)構(gòu)說明 1.控制器面板示意圖 圖1 圖1中各部件示意以及功能說明: “地”:接地端子,使用時與大地相連。 “輸出”:輸出多芯插座,使用時與升壓器的輸入多芯插座相連。 “對比度”:對比度調(diào)節(jié)旋扭,用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度。 “功能鍵”:其功能由顯示器提示欄對應(yīng)位置提示。 “AC220V”:電源輸入插座,內(nèi)藏保險管。 “開關(guān)”:電源開關(guān)。內(nèi)藏指示燈,開時亮,關(guān)時熄。 “打印機”:打印測試報告。 “液晶顯示器”:顯示測試數(shù)據(jù)以及輸出波形。 2.升壓器結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 3.顯示器顯示示意說明 圖3 六 操作說明 1.連線方法 圖4?。ㄟB線圖) 連線說明:用本產(chǎn)品隨機配備的兩根專用線和接地線按圖4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、關(guān)機、復(fù)位。 按上述方法連好所有線路之后,就可以將電源開關(guān)打開。儀器在微機上電復(fù)位下,自動進入如圖5所示的設(shè)置參數(shù)界面。在進行連線、拆線、或暫不使用儀器時,應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕無顯示,應(yīng)先檢查保險管是否熔斷。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5 在圖5所示的設(shè)置參數(shù)界面上,可根據(jù)試驗的需要設(shè)定好輸出頻率、試驗時間、試驗電壓、高壓側(cè)的過流保護值、過壓保護值。修改方法如下: 點擊“選擇”鍵,可在參數(shù)之間循環(huán)移動光標。被選中的參數(shù)可用“改數(shù)”鍵按遞增的方式循環(huán)修改之: ★ 頻率有三種選擇:0.1、0.05、0.02。單位為Hz。 ★ 定時修改范圍:0-99分。它規(guī)定了試驗時間的長短。單位為分鐘。 ★試驗電壓范圍為0至額定值,單位為kV。它規(guī)定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設(shè)定電壓值時,就不再升壓,并保持在這個峰值下進行等幅的正弦波輸出。 ★電流保護值設(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,當電流超過此設(shè)定時,儀器自動切斷輸出。 ★電壓保護值設(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,當電壓超過此設(shè)定時,儀器自動切斷輸出。 以上電壓、電流、儀器顯示的測量數(shù)據(jù)均為峰值。 (3)待命界面 點擊“返回”鍵,儀器進入圖6所示的升壓待命界面。 圖6 圖7 待命界面提供如下三種功能: 點擊“升壓”鍵,儀器進入自動升壓程序。 點擊“設(shè)限”鍵,儀器返回至圖5所示的設(shè)限子界面,以便重新修改參數(shù)。 點擊“查看”鍵,查看*近九次的試驗數(shù)據(jù)。 (4)自動升壓 按圖6點擊升壓鍵后,儀器在電腦的控制下,按如下流程進行升壓試驗: 自檢→升壓→等幅輸出→停機 若出現(xiàn)圖7所示的提示信息:“未接負載”,表示未接升壓體或未接容性試品或儀器有故障。 圖8 圖9 自檢成功后,儀器自動進入升壓狀態(tài),如圖8。儀器將用若干個周期的時間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程中,若想暫停升壓,可點擊圖8中的“暫?!辨I,儀器將進行等幅輸出,同時此鍵自動變?yōu)椤吧龎骸辨I。若想繼續(xù)升壓,可點擊此鍵,儀器將繼續(xù)升壓,直至設(shè)定電壓為止。這兩種功能可反復(fù)交替進行。點擊“計時”鍵,儀器開始計時,也可等到電壓升至設(shè)定值后,儀器自動開始計時。點擊“停機”鍵儀器停止高壓輸出,并對試品進行自動放電。 (5)電壓微調(diào) 電壓升到設(shè)定值后出現(xiàn)圖9所示介面。若輸出電壓不滿足要求,可點擊“微升”或“微降”鍵來調(diào)整電壓。每點擊一次之后,應(yīng)至少觀察一個周期再作調(diào)整,直到滿意為止。 (6)停機 本儀器提供兩種停機方式: ★ 定時停機:當計時達到設(shè)定時間,儀器自動停機。 ★ 手動停機:點擊“停機”鍵可停機。 這兩種停機方式為正常停機。停機后出現(xiàn)圖10所示的“試驗通過”提示界面。一般電流未出現(xiàn)異常情況、試品未有放電現(xiàn)象或出現(xiàn)過流保護,就可認為試驗通過。 圖10 ★另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保護停機。停機后出現(xiàn)圖11,圖12所示的提示界面。 起動停機指令后,儀器自動切斷輸出,再執(zhí)行數(shù)據(jù)歷史保存,并進入相應(yīng)的提示界面。 圖11 圖12 (7)打印 根據(jù)圖10的提示點擊“打印”鍵,可將顯示器上的本次數(shù)據(jù)打印成試驗報告。在查看歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)下,點擊“打印”鍵,可打印屏幕上顯示的那一次歷史數(shù)據(jù)。 (8)查看歷史數(shù)據(jù) 凡是通過了定時停機、點擊“停機”鍵進行的停機、過壓保護停機、以及過流保護停機的數(shù)據(jù)儀器自動將其保存為歷史數(shù)據(jù)。*多能保存九次測量的數(shù)據(jù),九次以前的將自動刪除。點擊圖6中的“查看”鍵,可查看*近九次試驗的歷史數(shù)據(jù) 七 電纜的超低頻耐壓試驗方法 1.將與試品相連的電器設(shè)備全部脫離試品電纜。 2.用兆歐表對試品電纜各相分別進行絕緣電阻試驗,合格方可進行低頻耐壓試驗。 3.試驗電壓峰值:Umax=3Uo,其中Uo為電纜相電壓的定額值。例如:額定電壓為10kV電纜,單相額定電壓Uo=10/√3kV=5.774kV,所以試驗電壓峰值為: Umax=3Uo=17.32kV。 4.試驗時間:按試驗要求設(shè)定。如新電纜交接試驗需試驗60分鐘。 5.可分相進行測試。試品電纜的電容值在試驗設(shè)備負載容量能力范圍內(nèi)時,可將試品電纜三相線芯并聯(lián)后,同時進行耐壓試驗。 6.用隨機附帶的專用柔性連接電纜將試驗設(shè)備與試品電纜按圖13所示的方法相連接。合上電源,設(shè)定好試驗頻率、時間和電壓以及高壓側(cè)的過流保護值、過壓保護值,然后開始升壓試驗。升壓過程應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路,監(jiān)聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時,即開始記錄試驗時間并讀取試驗電壓值。 7.試驗時間到后,儀器自動停機。試驗中若無破壞性放電發(fā)生,則認為通過耐壓試驗。 8.在升壓和耐壓過程中,如發(fā)現(xiàn)輸出波形異?;?,而且電流異常增大,電壓不穩(wěn),試品電纜發(fā)生異味、煙霧、異常響聲或閃烙等現(xiàn)象,應(yīng)立即停止升壓,停機后查明原因。這些現(xiàn)象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的,則認為耐壓試驗不合格。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,再進行試驗。 9.試驗過程中,如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現(xiàn)過流保護,在查明原因后,應(yīng)重新進行全時間耐壓試驗。 控制輸出 高壓輸出 地 地 電纜 控制器 升壓器 圖13 單相測量連線圖 八 、發(fā)電機的超低頻耐壓試驗方法 對發(fā)電機的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下面就不同的地方作重點補充說明。 1.在交接、大修、局部更換繞組以及常規(guī)試驗時,均可進行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機進行耐壓試驗,對發(fā)電機端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下,由于從線棒流出的電容電流在流經(jīng)絕緣外面的半導(dǎo)體防暈層時造成了較大的電壓降,因而使端部的線棒絕緣上承受的電壓減?。欢诔皖l情況下,此電容電流大大減小了,半導(dǎo)體防暈層上的壓降也大為減小,故端部絕緣上電壓較高,便于發(fā)現(xiàn)缺陷。 2.連線方法:試驗時應(yīng)分相進行,被試相加壓,非被試相短接接地。如圖14所示 3.按照有關(guān)規(guī)程的要求,試驗電壓峰值可按如下公式確定: Umax=√2βKUo 其中Umax:為0.1Hz試驗電壓的峰值(kV) β:0.1Hz與50Hz電壓的等效系數(shù),按我國規(guī)程的要求,取1.2 K:通常取1.3∽1.5 一般取1.5 Uo :發(fā)電機定子繞組額定電壓(kV) 例如:額定電壓為13.8kV的發(fā)電機,超低頻的試驗電壓峰值計算方法為: Umax=√2×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV) 4. 試驗時間按有關(guān)規(guī)程進行 5.在耐壓過程中,若無異常聲響、氣味、冒煙以及數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等現(xiàn)象,可以認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況,應(yīng)盡可能**監(jiān)視絕緣的表面狀態(tài),特別是空冷機組。經(jīng)驗指出,外觀監(jiān)視能發(fā)現(xiàn)儀表所不能反映的發(fā)電機絕緣不正常現(xiàn)象,如表面電暈、放電等。 控制輸出 高壓輸出 地 地 A相 轉(zhuǎn) B相 子 C相 控制器 升壓器 定子 圖14 測量定子的某相連線圖 九 注意事項 1.儀器有故障,切勿自行拆機修理。應(yīng)與我公司聯(lián)系修理。 2.關(guān)機后應(yīng)用放**對試品進行充分放電,再拆線。 十 隨機附件 1.專用高壓連接電纜一根。 2.專用低壓連接電纜一根。 3.電源線一根。 4.電源保險管十只。 5.放**一根。 |