及以下交联电缆变频谐振耐压试验.ppt

你不能决定生命的长度，但你可以控制它的宽度。 你不能左右天气，但你可以改变心情。 你不能改变容貌，但你可以展现笑容。 你不能控制他人，但你可以掌握自己。 你不能预知明天，但你可以利用今天。 你不能样样顺利，但你可以事事尽力。,0100000,0.01100=1 只有基础学习，才有积累,什么叫串联谐振,在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗与感抗相等时，电路中的电压与电流相位相等，电路呈现纯电阻性，这种现象叫做串联谐振。,LRC串联电路的三种形式,LRC串联电路的三种形式,LRC串联电路的三种形式,谐振频率的计算,品质因数Q,当回路发生谐振时，有以下关系： 品质因数是衡量谐振电路特性的一个重要参数。也可以说是输出电压与输入电压的放大倍数。,谐振的坏处与好处,坏处：若电力线路发生谐振，谐振过电压比正常运行电压高出几十倍，对线路的绝缘造成极大的损伤。 好处：应用谐振的手段，可利用极小的容量，就可对大容性电缆或设备进行交流耐压。,电力电缆试验方法:,直流耐压试验 工频交流耐压试验 变频谐振耐压试验 超低频（VLF）交流耐压试验 诊断试验介损（Tan Delta），局 放（PD）试验,直流耐压试验,油纸电缆： 直流试验能够有效的发现故障隐患，并且不会损害电缆的绝缘。 直流耐压测试设备体积小、重量轻，携带方便，价格便宜。 橡塑电缆： 橡塑电缆的绝缘介质在直流电场和交流电场下的场强分布、老化和击穿机理不同，导致在交流电压下会击穿的电缆缺陷，而在直流耐压下发现不了。 4-5U0的直流试验电压会破坏电缆的绝缘，直流测试后，重新投入使用的电缆更易发生故障。,水树 在固体绝缘电缆中最为常见 运行电缆周围的电场和潮湿环境的作用下，在绝缘介质中形成的树形通道。 局部放电产生 最终导致绝缘故障,为什么直流试验具有破坏作用？,为什么直流试验具有破坏作用？续,1. 直流高压在运行电缆的水树区域形成负电荷积累. 2. 这些积累的电荷将一直残留在绝缘体上. 3. 耐压试验后，投入运行时在空间电荷处电压叠加，导致局部放电、电树形成、直至绝缘击穿。,直流试验的现状,目前在发达国家对固体绝缘电缆已不采用直流耐压试验。 降低试验电压，进行耐压试验。 在低电压下，泄漏电流没有意义； 不能有效发现绝缘缺陷，达不到耐压试验的目的。 不做试验, 等电缆发生故障后检修。 大部分用户采用交流耐压试验，VLF在检查电缆及其附件问题方面有较好的效果。,直流试验对XLPE电缆无效的例子,20-kV-XLPE-cable, 在主绝缘上径向划出一条深1.5mm的圆槽 超过 13 Uo才发生击穿 10-kV-XLPE-cable, 在主绝缘上刺入一根钢针，针尖离线芯0.8mm 超过 12 Uo才发生击穿,塑料绝缘电缆中的“水树” (示意图),- 电场 水树产生的条件 - 水 - 畸变的电场 - 时间,外半导电层,主绝缘,内半导电层,线芯,“碟状水树“,“排气状水树“,30 kV- PE- cable主绝缘中由小微粒生长的水树,30 kV- PE- cable主绝缘中从内半导电层生长的排气状水树,电 树,试验设备容量计算,直流耐压设备容量,假设对一条长50米YJV103240电缆用工频进行21.75kV耐压试验，计算其所需试验设备的容量,假设对一条长50米YJV103240电缆用0.1Hz进行21.75kV耐压试验，计算其所需试验设备的容量,VF-2型变频串联谐振成套试验装置,工作频率范围：30300Hz 供电电源电压：220V10%、单相、50/60Hz 供电电源容量：10kW Q值：2080,变频串联谐振试验成套装置原理图,VF-2：变频电源 Tl：励磁变压器 Ll、L2：高压电抗器 Cx：试品 Cl、C2：高压分压器高、低压臂 MOAl：避雷器(一般内置于励磁变内),VF2变频电源,变频电源是由变频控制器和滤波器组成;在系统中变频电源的主要作用是为整套设备提供有功功率，并改变电源的电压和工作频率。 技术条件 额定容量：10kW 额定输入电压：220V、单相 50Hz/60Hz 额定输入电流：45A 额定输出电压：0V200V 额定输出电流：50A 频率分辨率：0.02Hz 输出波形：正弦波 输出频率：20Hz400Hz,VF-2操作箱实物,操作面板,操作面板说明,1.“变频输出”：变频交流输出插头，接励磁变压器; 2.“电源输入”：交流电源输入插头，接220V交流电源; 3.“钥匙开关”：控制风扇启动，控制回路电源开关; 4.“接地符号”：接大地; 5.“分闸 “：分闸按钮及指示，(绿色指示灯)，用于切除主系统电源; 6.“合闸 “：合闸按钮及指示，(红色指示灯)，用于接通主系统电源; 7.“电源开关”：控制整个变频电源的电源;,操作面板说明,8.“参数显示”：显示系统运行过程中的数据显示及操作提示; 9.“”：控制按键; 10.“分压器输入”：电容分压器输入信号; 11.“计算机接”：标准RS-232通讯口，用于和计算机接口; 12.“电压调节/电压设定”：电压调节旋钮，用于调节控制器输出电压及试验电压的设定; 13.“频率调节/时间设定”：频率调节旋钮，用于频率调节及试验时间设定。,YDC6/3.6励磁变压器,励磁变压器的作用是将变频电源的输出电压升到合适的试验电压，满足电抗器、负载在一定品质因数下的电压要求(励磁变压器的容量一般与变频电源相同)。 变比及输出电压：1:6时最高输出电压 1200V;1:12时最高输出电压2400V；1:18时最高输出电压3600V,YDC6/3.6励磁变压器实物,额定高压：3.6kV; 额定低压：0.2kV； 额定容量：6kVA 额定频率：30Hz 额定电流：1.67A 变比： 1:6; 1:12; 1:18,励磁变压器接线高压侧并联连接 变比1:6,励磁变压器接线高压侧串联连接 变比1:18,YDCK30/18试验电抗器,高压电抗器L是谐振回路的重要部件，当激励电源频率为谐振频率时，它与回路电容C发生串联谐振;电抗器的性能直接影响到系统Q值的大小。高压电抗器一般由多只组成，根据需要，可以并联也可串联使用，满足试验电压、容量和频率的要求。,YDCK30/18试验电抗器实物,额定电压：18kV 额定电流：1.67A 额定频率：30Hz 电感量：L157.17H L2=55.40H L3=56.27H,电抗器并联使用,电抗器串联使用,TRF-55-0.005电容分压器,高压分压器是高电压测试器件，它由高压臂Cl和低压臂C2组成，测量信号从低压臂C2上引出，作为高电压测量和保护信号。,TRF-55-0.005电容分压器实物,额定电压：55kV 实测电容： 上段电容： 下段电容：,操作流程,合上电源开关 合上钥匙开关 按下合闸按钮，等待 进入参数设定状态，设定运行参数 是否自动调谐 自动调谐 是否自动调压 自动调压 定时试验 时间到试验结束 试验记录,电缆线路交流耐压试验电压,YJLV、YJV单芯电缆电容值,YJLV、YJV单芯电缆电容值,YJLV、YJV三芯电缆电容值,YJLV、YJV三芯电缆电容值,注意事项, 在给整机加电之前，一定要仔细检查各输入输出接线是否正确和牢固；接地是否可靠。接地时一定要采用一点接地。 试验时，电抗器不可置于铁板或铜板等导电材料上，至少要离开20cm。否则电抗器得开放磁路会通过铁板形成涡流，使系统Q值下降，无法完成试验 接通电源之前，请检查变频电源输入电压是否正确；供电电源的容量是否足够，若电源容量太小电源将不能正常工作。,注意事项, 当按下“合闸”按钮后，变频控制箱开始充电，大约有30秒钟的充电时间。充电完毕后，液晶显示屏才会切换到主控制界面。 在试验的过程中要适当监视变频电源输入电源电压，以保证供电电源电压在规定范围之内。如果电源电压偏低，仪器会在液晶显示界面下提示的，这个时候用户最好不要继续试验，等电源电压恢复正常后在继续试验。,注意事项, 在自动调谐过程中，如果变频电源确定系统谐振频率达到系统默认的频率扫描范围的上限或者超过，这个时候，用户必须添加谐振电容，把系统的谐振频率降下来；如果达到用户设定的频率扫描范围的上限或者下限或者超过，这个时候用户有必要重新确定频率扫描范围，使系统确定的谐振频率在用户设定的频率范围之内。,注意事项, 严禁在没有调谐情况下升压，因为这样会损坏励磁变压器。当变频控制器连续运行时间超过30分钟时，分闸以后请不要立即关电源，让风扇继续工作一段时间，以把内部热量散发出去。 当变频控制器提示过压保护、过流保护、IPM保护或者放电保护时，若要继续工作，必须断开控制回路电源后重新启动,试验方案编写,举一实测例子：一条电缆型号为YJLV228.7/103240mm2,长50米，对此条电缆进行交流耐压试验。,电缆电容,经查参数，此电缆 ，即每公里单位长电缆的电容为 ，经计算，50米长的电缆的电容值为：,电容分压器电容值,电容总值,电抗器选择,试验电压为 每一节电抗器最高输出电压为18kV,则选择两节电抗器，输出电压最高可达36kV; 电感总值为：,则谐振频率为,电抗器输出电流为,计算结果分析,谐振频率为100.75Hz，在30300Hz范围之内； 流过高压电抗器的电流为0.303A，小于1.67A 结论：可以按此方案进行接线试验,