串聯(lián)諧振的優(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,在整個系統(tǒng)中,電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分,因此,試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。
2、設(shè)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(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q,使得系統(tǒng)重量和體積大大減少,一般為普通試驗(yàn)裝置的1/10-1/30。
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**故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器方式做耐壓試驗(yàn)時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數(shù)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**故障點(diǎn)的憂患。
5、不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復(fù)電壓的再建立過程很長,很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓前斷開電源,這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且,不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
變頻串聯(lián)諧振特性及注意事項(xiàng)
變頻串聯(lián)諧振主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進(jìn)口專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片,頻率分辨率為16位,在20~300Hz時頻率細(xì)度可達(dá)0.1Hz,同時采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式,確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好;功率部分采用了**的IPM模塊,確保儀器穩(wěn)定和**。
變頻串聯(lián)諧振裝置主要針對220KV及以下變電站一次電氣設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)設(shè)計制造。可按規(guī)程要求滿足變壓器、GIS系統(tǒng)、SF6開關(guān)、電纜、套管等容性設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)。既可滿足高電壓、小電流的設(shè)備試驗(yàn)條件要求,又可滿足低電壓、大電流的設(shè)備試驗(yàn)條件要求,具有較寬的適用范圍,是地、市、縣級高壓試驗(yàn)部門及電力承裝、修試工程單位的耐壓設(shè)備。
產(chǎn)品特性:
1、同電壓等級、同容量的電抗器其體積較小、重量較輕;在額定負(fù)載時溫升??;采用干式環(huán)氧澆注,機(jī)械強(qiáng)度高,電氣絕緣性能好,美觀可靠。
2、變頻控制源容量裕度大;保護(hù)功能強(qiáng);輸出波形好;穩(wěn)定性好;具備多種工作模式,操作方便;采用220V或380V單相電源,方便現(xiàn)場取電。
3、配置靈活??蛇x配不同類型電抗器,滿足不同試品要求,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,性價比高。
注意事項(xiàng):
1 本試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)由高壓試驗(yàn)**人員使用,使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書,并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練。
2 操作人員應(yīng)不少于2人。使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守本單位有關(guān)高壓試驗(yàn)的**作業(yè)規(guī)程。
3 為了保證試驗(yàn)的**正確,除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外,還必須嚴(yán)格按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)操作。
4 各聯(lián)接線不能接錯,否則可導(dǎo)致試驗(yàn)裝置損壞
5 本裝置使用時,輸出的是高電壓或超高電壓,必須可靠接地,注意操作**。
常見故障原因及排除:
風(fēng)扇不能啟動:
急停、故障保護(hù)、失諧保護(hù)后,沒有按“故障復(fù)位”;內(nèi)部溫度過高,功率元件熱保護(hù);
排除方法:關(guān)斷儀器電源,將儀器靜置30分鐘左右,重新開啟電源,按儀器面板上的“復(fù)位”鍵,再啟動儀器。如果依然不能啟動風(fēng)扇,請和廠家聯(lián)系,不可拆卸儀器!
自動調(diào)諧不能完成,找不到諧振點(diǎn):
現(xiàn)象:調(diào)諧曲線完全是一條直線,調(diào)諧完成后儀器提示沒有諧振點(diǎn)
原因:回路接地不好,試驗(yàn)回路接線錯誤,裝置某一儀器開路
排除方法:檢查接地裝置可靠,接地連接線是否有斷開點(diǎn);檢查勵磁變壓器的高低
壓線圈的通斷;
a.檢查每一只電抗器的通斷;
b.檢查分壓器的信號線的通斷;
c.檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷;
d.裝置自身升壓時沒有諧振點(diǎn),還需要檢查補(bǔ)償電容器的通斷;如果所有部件正常,依然沒有諧振點(diǎn),請和廠家聯(lián)系,不可拆卸儀器!
現(xiàn)象:調(diào)諧曲線是一條曲線,有較低的尖峰;試驗(yàn)時一次電壓較高,高壓卻較低,甚至在沒有升到試驗(yàn)電壓時,一次電壓已經(jīng)到達(dá)額定電壓,回路自動降壓;
原因:電抗器與試品電容量不匹配,沒有準(zhǔn)確找到諧振點(diǎn);試品損耗較高,系統(tǒng)Q值太低;勵磁變壓器高壓輸出電壓較低;
排除方法:將補(bǔ)償電容器并接入試驗(yàn)回路,加大回路電容量;盡可能將多只電抗器串聯(lián),提高回路電感量;提高勵磁變壓器的輸出電壓;干燥處理被試品,提高被試品的絕緣強(qiáng)度,減少回路的有功損耗;如果全部處理完后,依然不能解決問題,請和廠家聯(lián)系,不可拆卸儀器!
什么是串聯(lián)諧振?
串聯(lián)諧振,該系列主要針對220KV及以下變電站一次電氣設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)設(shè)計制造。可按規(guī)程要求滿足變壓器、GIS系統(tǒng)、SF6開關(guān)、電纜、套管等容性設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)。既可滿足高電壓、小電流的設(shè)備試驗(yàn)條件要求,又可滿足低電壓、大電流的設(shè)備試驗(yàn)條件要求,具有較寬的適用范圍,是地、市、縣級高壓試驗(yàn)部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備。
串聯(lián)諧振主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進(jìn)口專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片,頻率分辨率為16位,在20~300Hz時頻率細(xì)度可達(dá)0.1Hz,同時采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式,確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好;功率部分采用了**的IPM模塊,確保儀器穩(wěn)定和**。
主要特性:
該系列裝置與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比,具有多種關(guān)鍵優(yōu)勢:
1、同電壓等級、同容量的電抗器其體積較小、重量較輕;在額定負(fù)載時溫升??;采用干式環(huán)氧澆注,機(jī)械強(qiáng)度高,電氣絕緣性能好,美觀可靠。
2、變頻控制源容量裕度大;保護(hù)功能強(qiáng);輸出波形好;穩(wěn)定性好;具備多種工作模式,操作方便;采用220V或380V單相電源,方便現(xiàn)場取電。
3、配置靈活??蛇x配不同類型電抗器,滿足不同試品要求,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,性價比高。
串聯(lián)諧振的特征和產(chǎn)生條件
串聯(lián)諧振的特征:
(1)電壓關(guān)系: U R =U U L =U C
當(dāng) R 很大時,會出現(xiàn) U L-U C ?U ,所以串聯(lián)諧振又稱電壓諧振。
串聯(lián)諧振在生產(chǎn)中的應(yīng)用:
(2)阻抗*小,電流*大, U、I同相
(3)在無線電系統(tǒng)中,常用串聯(lián)諧振在 L、C 上獲得較高的信號電壓來進(jìn)行選頻;
(4)由于串聯(lián)諧振要在 L、C 中產(chǎn)生高壓;可能造成擊穿線圈或電容的危害,因此,在電力工程中應(yīng)盡量避免串聯(lián)諧振。
產(chǎn)生串聯(lián)諧振的條件
X L =X C
串聯(lián)諧振在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)
一.產(chǎn)品主要特點(diǎn)說明:
1.調(diào)頻及功率元件使用***的日本進(jìn)口的上等元器件;
2.充分利用公司現(xiàn)有資源,完全獨(dú)立自主開發(fā)和設(shè)計及生產(chǎn)該設(shè)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(bǔ)償器和高精度電容分壓器;
3.具備全自動(自動調(diào)諧、自動升壓)、全手動(手動調(diào)諧、手動升壓)以及半自動(自動調(diào)諧、手動升壓及手動調(diào)諧、自動升壓)的多種功能,可任意切換使用;
4.具備試驗(yàn)電壓、加壓時間、報警電流整定、報警電壓整定、頻率范圍、起始電壓的設(shè)置;
5.具備放電保護(hù)功能,在試品發(fā)生閃絡(luò)時,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快速切斷輸出,并顯示保護(hù)類型和閃落電壓值;
6. 測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間、保護(hù)動作類型等相關(guān)信息,在試驗(yàn)完成時電壓自動下降到零位;
7.大液晶全中文界面平臺技術(shù),全觸摸屏操作,數(shù)據(jù)保存.
8. 技術(shù)特點(diǎn)要點(diǎn)歸納:
8.1. **的數(shù)字、功率技術(shù):功率器件采用國外*新推出的集驅(qū)動、保護(hù)和功率變換為一體的智能功率模塊(IPM),極大的提高了整機(jī)的可靠性,減少了體積和重量。
8.2. 完備的保護(hù)功能:
過電壓保護(hù):保護(hù)值可設(shè)置,動作時間小于1 毫秒;
雙重過電流過熱保護(hù):大功率器件自身保護(hù)和軟件保護(hù)相結(jié)合,動作時間小于10 微秒;
閃絡(luò)保護(hù):動作時間小于1 毫秒,并可記錄下閃絡(luò)電壓值;
零位保護(hù):零電壓啟動。
8.3. 獨(dú)特的四種工作模式:
手動試驗(yàn):手動尋找諧振點(diǎn)并手動升壓到所需電壓,按鍵后自動計時;
自動試驗(yàn):根據(jù)設(shè)置自動尋找諧振點(diǎn)后自動升到設(shè)定電壓后自動計時;
自動調(diào)諧手動升壓:根據(jù)設(shè)置自動尋找諧振點(diǎn)后,需手動升電壓到所需的電壓值,按“自動計時” 鍵后自動計時;
手動調(diào)諧自動升壓:手動尋找諧振點(diǎn),根據(jù)設(shè)置自動升壓后自動計時。
8.4.友好的人機(jī)接口:
專用的DSP 顯示平臺,大容量的數(shù)據(jù)存儲器,大屏幕LCD 顯示;豐富的幫助應(yīng)用信息,幫助你現(xiàn)場分析試驗(yàn)發(fā)生保護(hù)動作時可能出現(xiàn)的問題;可保存200 次測試數(shù)據(jù);具有調(diào)頻時顯示頻率-電壓波形曲線,直觀的觀察到是否尋找到諧振點(diǎn);掃頻范圍可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定,掃頻方向可以向上向下任意選擇,方便用戶操作;對于那些需要在50Hz 條件進(jìn)行試驗(yàn)的試品(比如發(fā)電機(jī)),我們采用了調(diào)頻調(diào)感技術(shù),我們的電抗器電感值可以根據(jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),壓緊裝置可以保證降低在通電時電抗器的噪音;
8.5.獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計:調(diào)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,**、方便、可靠、美觀精致;
電抗器采用獨(dú)特的環(huán)氧澆注工藝,防潮防顛震;
整體色彩和外型由**的設(shè)計公司專門設(shè)計,美觀大方。
二,串聯(lián)諧振電源在電力系統(tǒng)應(yīng)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,在整個系統(tǒng)中,電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分,因此,試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。
2、設(shè)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(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q,使得系統(tǒng)重量和體積大大減少,一般為普通試驗(yàn)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**故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器方式做耐壓試驗(yàn)時,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(shù)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**故障點(diǎn)的憂患。
5、不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復(fù)電壓的再建立過程很長,很容易在再次達(dá)到閃落電壓前斷開電源,這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且,不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
串聯(lián)諧振變壓器故障原因及排除
1、風(fēng)扇不能啟動:
急停、故障保護(hù)、失諧保護(hù)后,沒有按“故障復(fù)位”;
內(nèi)部溫度過高,功率元件熱保護(hù);
排除方法:關(guān)斷儀器電源,將儀器靜置30分鐘左右,重新開啟電源,按儀器面板上的“復(fù)位”鍵,再啟動儀器。
2、自動調(diào)諧不能完成,找不到諧振點(diǎn):
(1)現(xiàn)象:調(diào)諧曲線完全是一條直線,調(diào)諧完成后儀器提示沒有諧振點(diǎn)
原因:回路接地不好,試驗(yàn)回路接線錯誤,裝置某一儀器開路
排除方法:檢查接地裝置可靠,接地連接線是否有斷開點(diǎn);
檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷;
檢查每一只電抗器的通斷;
檢查分壓器的信號線的通斷;
檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷;
裝置自身升壓時沒有諧振點(diǎn),還需要檢查補(bǔ)償電容器的通斷;
(2)現(xiàn)象:調(diào)諧曲線是一條曲線,有較低的尖峰;
試驗(yàn)時一次電壓較高,高壓卻較低,甚至在沒有升到試驗(yàn)電壓時,一次電壓已經(jīng)到達(dá)額定電壓,回路自動降壓;
原因:電抗器與試品電容量不匹配,沒有準(zhǔn)確找到諧振點(diǎn);
試品損耗較高,系統(tǒng)Q值太低;
勵磁變壓器高壓輸出電壓較低;
排除方法:將補(bǔ)償電容器并接入試驗(yàn)回路,加大回路電容量;
盡可能將多只電抗器串聯(lián),提高回路電感量;
提高勵磁變壓器的輸出電壓;
干燥處理被試品,提高被試品的絕緣強(qiáng)度,減少回路的有功損耗;
如果上述操作全部處理完后,依然不能解決問題,請和南瑞西高廠家聯(lián)系,不可自行拆卸儀器!
串聯(lián)諧振可以用來做什么?
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置主要針對6kV-500kV電力變壓器、GIS、開關(guān)、母線、套管、互感器等變電站容性設(shè)備,6kV-220kV高壓交聯(lián)電纜,出口電壓20kV及以下電壓等級的電動機(jī)/發(fā)電機(jī)等交流耐壓試驗(yàn),及其35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV電壓等級CVT升壓校驗(yàn)試驗(yàn)。
串聯(lián)諧振 VS 工頻耐壓 滿足大容量被試品耐壓試驗(yàn),體積、重量卻比工頻耐壓小很多,易于搬運(yùn)
串聯(lián)諧振 VS 超低頻 超低頻主要針對10kV/35kV這兩種規(guī)格的電纜,串諧可適用10/35/110/220kV等規(guī)格電纜、主變、發(fā)電機(jī)、CVT、開關(guān)等
串聯(lián)諧振 VS 直高發(fā) 直流高壓發(fā)生器施加的“直流耐壓”;串聯(lián)諧振施加的“交流耐壓”
為了選擇合適的串聯(lián)諧振設(shè)備,請?zhí)峁┮韵录夹g(shù)參數(shù)
電力變壓器:電壓等級(如10/35/110/220kV規(guī)格等);*大容量;試驗(yàn)性質(zhì)(中性點(diǎn)耐壓或全絕緣耐壓);單相對地電容量;
電力電纜:電壓等級(如10/35/110kV規(guī)格等);*大長度;截面積;
發(fā)電機(jī)、電動機(jī):電壓等級(出口電壓或稱工作電壓);試驗(yàn)電壓(*高耐壓值);單相對地電容量范圍(如0.2-0.55uF等);
GIS:電壓等級(或稱工作電壓);試驗(yàn)電壓(*高耐壓值);間隔數(shù)量;。
開關(guān)、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線:電壓等級(或稱工作電壓);試驗(yàn)電壓(*高耐壓值)。
CVT效驗(yàn):電壓等級(或稱工作電壓,如35/110/220規(guī)格等);試驗(yàn)電壓(*高耐壓值);電容量范圍(如0.005-0.02uF)。
串聯(lián)諧振的相關(guān)知識
一、定義
在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi),當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現(xiàn)純電阻性,這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時,電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗*小,電流將達(dá)到*大值。
二、危害性
發(fā)生諧振時,由于感抗和容抗相等,所以電感和電容兩端的電壓有效值相等,即:UL=UC。又由于其相位相反,因此這兩個電壓是相互抵消的。在電容或電感的電壓有效值為:UL=UC=XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R稱為諧振電路的品質(zhì)因數(shù),它代表電壓比。即UC/U或UL/U。
品質(zhì)因數(shù)是衡量諧振電路特性的一個重要參數(shù)。如電路中電抗越大,電阻越小,則品質(zhì)因數(shù)越高。因此電容或電感上的電壓值將比外加電壓大的多。一般電感、電容諧振電路的品質(zhì)因數(shù)可達(dá)幾十甚至幾百。所以串聯(lián)諧振又叫電壓諧振。在電力系統(tǒng)中,串聯(lián)諧振將會產(chǎn)生高出電網(wǎng)額定電壓數(shù)倍的過電壓,對電力設(shè)備的**造成很大危害。
在R-L-C串聯(lián)電路中,出現(xiàn)線路端電壓和電流同相位的現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。
武漢南瑞西高生產(chǎn)工頻串聯(lián)諧振升壓裝置(CVT校驗(yàn)用)、工頻交流耐壓諧振裝置、變頻諧振耐壓試驗(yàn)裝置,廣泛用于各種高壓交聯(lián)電纜、變壓器、發(fā)電機(jī)、GIS開關(guān)、電動機(jī)等設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)。該裝置擁有多項(xiàng)關(guān)鍵的國家**技術(shù),加上引進(jìn)的部分國際**技術(shù),設(shè)備整體達(dá)到了國際**水平。全傻瓜式操作,全自動試驗(yàn)。
串聯(lián)諧振電源產(chǎn)品使用中的注意事項(xiàng)
1、諧振電源產(chǎn)品大多都是高壓試驗(yàn)設(shè)備,要求由高壓試驗(yàn)**人員使用,使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書,并經(jīng)反復(fù)操作訓(xùn)練。
2、操作人員應(yīng)不少于2人。使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守本單位有關(guān)高壓試驗(yàn)的**作業(yè)規(guī)程。
3、為了保證試驗(yàn)的**正確,除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外,還必須嚴(yán)格按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)操作。
4、各聯(lián)接線不能接錯,特別是接地線不能接錯。否則可導(dǎo)致試驗(yàn)裝置損壞。
5、本裝置使用時,輸出的是高電壓或超高電壓,必須可靠接地,注意操作**距離。
武漢南瑞西高是**生產(chǎn)串聯(lián)諧振裝置的廠商。其串聯(lián)諧振產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性高,自動調(diào)諧功能強(qiáng)大,支持多種試驗(yàn)?zāi)J剑到y(tǒng)人機(jī)交互界面友好,保護(hù)功能完善。