一、LYYD2000-1080kVA220kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置基本原理
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(diào)節(jié)變頻電源輸出的電壓頻率，在被試品上獲得高電壓，是當(dāng)前高電壓試驗的一種新方法，深受專家好評，在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的使用。
根據(jù)諧振原理，我們知道當(dāng)電抗器L的感抗值Xl與回路中的容抗值Xc相等時，回路達到諧振狀態(tài)，此時回路中僅回路電阻R消耗有功功率，而無功功率則在電抗器與試品電容之間來回振蕩，從而在試品上產(chǎn)生高壓。
二、LYYD2000-1080kVA220kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置系統(tǒng)構(gòu)成
全套試驗系統(tǒng)由調(diào)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諧振系統(tǒng)進行交流耐壓實驗。
主機： 就是一臺幅值和頻率可調(diào)的正弦波交流調(diào)頻電源，給諧振回路提供激勵源，同時提供電壓顯示、電流顯示、計時、保護、報警等功能。
電抗器：就是一個大電感線圈，與被試品（相當(dāng)于電容）構(gòu)成回路，可配置電抗器多節(jié)電抗器，使用時通過不同的串聯(lián)、并聯(lián)組合、實現(xiàn)不同的電感量以適用不同的試驗條件。
分壓器：內(nèi)部通過電容器分壓，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(dāng)試品電容量很小時，如果要實現(xiàn)系統(tǒng)諧振可能要求的電源頻率超出試驗標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可在試品上并聯(lián)一個補償電容，以實現(xiàn)試驗要求，稱此電容器為補償電容器。
三、LYYD2000-1080kVA220kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要技術(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(diào)節(jié)靈敏度：0.1Hz，不穩(wěn)定度≤0.05%；
系統(tǒng)噪聲：≤60db；
9、系統(tǒng)測量精度：＜1級；
10．輸出電壓不穩(wěn)定：＜0.5%；
11．保護響應(yīng)時間：1us；
12．電感非線性度：≤0.05%；；
13．滿功率輸出下,連續(xù)工作時間為60min
14．環(huán)境溫度：-15℃～+50℃；
15．相對濕度：≤90%RH；
16．海拔高度：≤2000米。
四、LYYD2000-1080kVA220kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置面板及部件名稱
五、LYYD2000-1080kVA220kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置操作步驟
1、正確連線，檢查無誤后方可送電。
必要時工作電源的跳過現(xiàn)場漏電保安器，以免不必要的跳閘。
2、打開電源開關(guān)，主機開始工作，液晶屏顯示版權(quán)頁，該頁標(biāo)明本裝置的軟件版本號。
觸按確認鍵，進入系統(tǒng)菜單，該主菜單下有：試驗方案、開始試驗、試驗幫助、系統(tǒng)設(shè)置、實用工具和試驗記錄等六個子菜單項。
3、 系統(tǒng)設(shè)置菜單下有電抗器電感、日期時間設(shè)置和采樣系數(shù)設(shè)置等三個子菜單項。按上下鍵，上下移動光標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置菜單項，觸按確定鈕后，進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置菜單，可以分別設(shè)定電抗器的電感—H、-年-月-日、-時-分-秒和電壓和電流的采樣系數(shù)也就是采樣倍率，設(shè)定完成后，觸按返還鍵返回上上等菜單。
電抗器電感量的設(shè)定：按確定鍵選擇到此項，按左右鍵移動光標(biāo)需要改變的數(shù)位，按上下鍵改變數(shù)值，達到所要達到的數(shù)值按確定鍵確認。
日期時間的設(shè)定：按確定鍵選擇到此項，按左右鍵移動光標(biāo)需要改變的數(shù)位，按上下鍵改變數(shù)值，按照所要設(shè)置的年月日時間數(shù)值按確定鍵確認。
采樣系數(shù)的設(shè)定：按確定鍵選擇到高壓/電流采樣系數(shù)項，此項為電壓或電流采樣倍率的設(shè)定。一般出廠前設(shè)定好了。如需修改，要輸入密碼。（密碼廠家與設(shè)備一起提供一般設(shè)定為：188888）
警告：系統(tǒng)默認上一次電抗器電感、日期時間和采樣系數(shù)設(shè)定值。如果需改變要重新設(shè)定。電抗器電感量設(shè)定值與實際使用的電抗器電感量不對，會導(dǎo)致試驗報告中的被試品電容量不準(zhǔn)。其他并不會影響。采樣系數(shù)設(shè)置不正確，會導(dǎo)致顯示電壓電流不準(zhǔn)將很有可能會對被試品或試驗設(shè)備造成損壞。
4、試驗方案菜單下有預(yù)置保護電流、找頻起始頻率、找頻結(jié)束頻率、預(yù)定起始功率四個子菜單項，分別設(shè)定本次試驗的保護電流、找頻起始頻率、找頻結(jié)束頻率、輸出起始功率，全部設(shè)定完成后，觸按返還鍵進入預(yù)置試驗電壓和預(yù)置試驗時間設(shè)置菜單。
可以分3段時間設(shè)置試驗電壓和試驗時間, 實際試驗時,若設(shè)定為自動試驗, 裝置將按設(shè)定的3段電壓及時間,按順序分別加壓, 全部完成后自動退出.
如果**段電壓設(shè)為0, 或時間設(shè)為0, 那么執(zhí)行完**段試驗電壓加壓后退出試驗, 只加壓**段設(shè)定的電壓.
如果第三段電壓設(shè)為0, 或時間設(shè)為0, 不執(zhí)行第三段加壓.
試驗方案設(shè)置的設(shè)定：在試驗電壓項中，按確定單鈕，移動左右光標(biāo)到需要改變的數(shù)位，按上下單鈕以改變當(dāng)前數(shù)位的數(shù)值大小，觸按返回鈕完成當(dāng)前數(shù)位的數(shù)值設(shè)定，依次選擇下一項數(shù)值的設(shè)定，直至分別完成試驗時間、起始頻率、起始功率的設(shè)置，方可完成本次試驗的試驗方案設(shè)置的設(shè)定。
出廠默認值：試驗電壓 20kV、加壓時間 2min、激勵強度 2%、輸出電流20A、頻率范圍30-300Hz。
5、實用工具菜單下有
頻率計算：在實驗前可對諧振頻率進行計算。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、開始試驗菜單下有自動試驗?zāi)Ｊ胶褪謩釉囼災(zāi)Ｊ絻煞N子菜單可供選擇。
按確認鍵進入所選試驗步驟.
自動試驗?zāi)Ｊ降牟僮鳎哼x中自動試驗?zāi)Ｊ胶?，觸按菜單鈕進入正在自動尋找諧振點菜單項，裝置在設(shè)定的頻率范圍內(nèi)自動尋找諧振點（如果被試品電容C和電抗器電感L的實際諧振頻率不在設(shè)定的頻率范圍內(nèi)，將找不到諧振點，此時根據(jù)需要調(diào)整頻率范圍或調(diào)整被試品回路的LC參數(shù)）。當(dāng)找到諧振點時，會有聲音提示。
找到諧振點后，裝置自動進入正在自動升壓菜單項，當(dāng)升到試驗電壓設(shè)定的電壓時，裝置停止加壓。
當(dāng)裝置升到試驗電壓設(shè)定的電壓時，設(shè)備停止加壓，自動進入正在加壓試驗菜單項，并自動記錄試驗的加壓時間，當(dāng)加壓時間到達設(shè)定時間時，設(shè)備逐步降壓退出試驗，完成本次試驗，進入試驗結(jié)束菜單項。并可選擇保存試驗數(shù)據(jù)或打印試驗數(shù)據(jù)。
試驗時間的一行顯示末端,會顯示[一段]或[二段]或[三段]字樣,表示當(dāng)前正在進行的加壓試驗是預(yù)置的一段,二段或三段.
手動試驗?zāi)Ｊ降牟僮鳎哼x中手動試驗?zāi)Ｊ胶笥|按確定鈕，進入正在試驗菜單項；手動按調(diào)頻鈕，對應(yīng)的光標(biāo)隨之改變到輸出頻率項，可以通過上下左右鍵改變頻率大小使其試驗電壓逐步升高，當(dāng)升到*高電壓時，繼續(xù)向上或向下調(diào)整頻率按鈕，直至試驗電壓開始下降；這時反調(diào)頻率，試驗電壓又逐步回升，上下回調(diào)頻率，從頻率的高位到低位逐位調(diào)整*高電壓值時的頻率就是當(dāng)前的諧振頻率。
找到諧振點后，手動按電壓鈕，光標(biāo)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(dāng)升到試驗電壓設(shè)定電壓值時，裝置停止加壓，并有屏幕顯示提示和聲音提示；自動進入正在加壓試驗菜單項，并自動記錄試驗的加壓時間，當(dāng)?shù)竭_加壓時間設(shè)定時間時，設(shè)備逐步降壓退出試驗，完成本次試驗，進入試驗結(jié)束菜單項。
注意：在調(diào)節(jié)頻率調(diào)整鈕的過程中，觸按左右鈕，可以改變頻率調(diào)節(jié)的速度實現(xiàn)粗細調(diào)的切換。在調(diào)節(jié)電壓調(diào)整鈕的過程中，向下觸按左右鈕，可以改變電壓的升降的速度實現(xiàn)粗細調(diào)的切換。觸按調(diào)頻、調(diào)壓鈕，實現(xiàn)調(diào)頻與調(diào)壓間的切換。
7、進入試驗記錄查詢菜單項，查詢以往和當(dāng)前試驗數(shù)據(jù)。選擇上下鍵翻看前一組數(shù)據(jù)后一組數(shù)據(jù)；選擇左右鍵可選擇打印或刪除當(dāng)前頁的內(nèi)容。
125/456為試驗數(shù)據(jù)庫指針，分子是試驗數(shù)據(jù)的在數(shù)據(jù)庫的順序數(shù)，分母是當(dāng)前的數(shù)據(jù)總數(shù)，*多可儲存999組試驗數(shù)據(jù)。
8、裝置和試驗狀態(tài)菜單提示：設(shè)備的使用和升壓和耐壓試驗過程中，如果出現(xiàn)影響試驗設(shè)備、被試驗設(shè)備以及操作人的**情況，設(shè)備可能出現(xiàn)自動保護轉(zhuǎn)臺，并在屏幕有相應(yīng)的提示。
不能諧振：如果諧振點不在諧振頻率設(shè)置的范圍內(nèi)；系統(tǒng)連線不正確等現(xiàn)象，裝置將找不到諧振點，這時裝置和試驗狀態(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(shè)定的電流值，裝置自動保護，這時裝置和試驗狀態(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程出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，裝置自動保護，這時裝置和試驗狀態(tài)菜單中的輸出保護項被反白并閃爍。
9、試驗幫助內(nèi)容包括五大項分別為：1.版本信息2.接線示意3.使用說明4.常見問題5.參考資料.如常見問題FAQ分五幅畫面顯示、各種被試品電力電纜、變壓器、發(fā)電機電容參數(shù)的查詢：
接線示意圖：
10、設(shè)備出廠參數(shù)設(shè)置是生產(chǎn)廠家的出廠設(shè)置參術(shù)和校驗參數(shù)，不適當(dāng)?shù)脑O(shè)置和修改會影響設(shè)備性能和高壓試驗的**性，未經(jīng)廠家授權(quán)密碼，無法修改。
警告：正常試驗狀態(tài)下，按返回鍵即可中止試驗。中止或結(jié)束試驗后，應(yīng)分離刀閘切斷電源。在升壓或加壓過程中，非緊急情況，不要按下急停鍵。
六、本說明書的專屬名詞的定義
自動試驗：高壓試驗全過程由主機按程序和預(yù)置參數(shù)自動完成。
自動調(diào)諧：調(diào)諧由主機按程序自動完成，升壓手動完成。
手動試驗：尋找諧振點和升壓均為手動，通過面板旋鈕完成。
系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置是指對設(shè)備部件參數(shù)的設(shè)置。
試驗參數(shù)設(shè)置是指對試驗過程參數(shù)的設(shè)置。
試驗?zāi)Ｊ竭x擇是指對試驗?zāi)Ｊ降倪x擇。
試驗結(jié)果查詢是指對試驗數(shù)據(jù)的查詢。
分壓器變比是指對分壓器的分壓比設(shè)置。
電抗器電感是指對電抗器電抗值的設(shè)置。
激勵變變比是指對勵磁變壓器的變比設(shè)置。
設(shè)置電壓是高壓試驗時的保護電壓設(shè)置。
試驗電壓是高壓試驗時的試驗電壓。
加壓時間是施加試驗電壓的時間。
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。
自動試驗?zāi)Ｊ绞侵冈囼炦^程全部自動完成。
自動調(diào)諧模式是指自動尋找諧振點后，手動加壓完成試驗。
手動試驗?zāi)Ｊ饺坑扇斯ね瓿稍囼炦^程。
未接地線主機電源為接地。
不能諧振未能找到諧振點。
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程裝置自動保護。
設(shè)備出廠參數(shù)設(shè)置是廠家對設(shè)備有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。
確認鍵：確認當(dāng)前操作。
返回鍵：返回上上等菜單。
七、變頻電源技術(shù)參數(shù)：
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(diào)、單相、輸出電壓不穩(wěn)定度0.05%；
5．額定輸出電流：44A；
6．頻率調(diào)節(jié)范圍：25～320Hz；
7．額定容量下連續(xù)運行為規(guī)定工作時間下*高溫升≤60K；
8．顯示以下參數(shù)：
a．經(jīng)變頻輸出的頻率、電壓、電流；
b．過壓保護電壓值，并可任意整定，當(dāng)成套裝置的輸出電壓值達到保護整定時，可自動切除成套裝置；
c．過流保護：當(dāng)調(diào)頻電源的輸出電流達到保護整定值時，可自動切除成套裝置；
d．擊穿保護：當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時，可自動切除成套裝置，裝置帶有隔離裝置，可確保設(shè)備和人身不受損害；
e．具有全電壓輸出保護，在調(diào)壓過程中，一旦調(diào)壓失控，調(diào)頻電源立即閉鎖；
9．可實現(xiàn)以下操作：
a．頻率的調(diào)節(jié)，上升和下降頻率調(diào)節(jié)分粗調(diào)和細調(diào)兩種，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發(fā)生漂移；
b． 帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時間，電壓自動上升到設(shè)置值而停止并自動計時；
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行整定；
d．帶有手動試驗功能和自動試驗功能；
e．帶有試驗數(shù)據(jù)打印功能。
八、勵磁變壓器技術(shù)參數(shù)：
1．結(jié)構(gòu)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(diào)頻電源功率輸出端。
九、諧振電抗器技術(shù)參數(shù)：
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(shù)：Q≥30
采用環(huán)氧干式。
7．接線端了如圖所示：
a.高壓側(cè)接線端子—與被試品高壓端連接。
b.低壓側(cè)接線端子—與勵磁變輸出端連接。
c.多臺電抗器串聯(lián)時上節(jié)的低壓側(cè)與下節(jié)高壓側(cè)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(xù)運行為規(guī)定工作時間下，電抗器對空氣的溫升不大于60K；
9．性能及特點：電抗器設(shè)計干式、環(huán)氧澆鑄，電抗器可以自由方便疊裝。環(huán)氧樹脂絕緣筒外殼，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(shù)：
額定電壓：200kV；
工作頻率：30～300Hz；
分壓比：2000：1；
分壓比誤差：1%；
電容分壓器接線端子如圖所示：
高壓端—與電抗器高壓側(cè)及被試品高壓側(cè)相連。
測量插座—采用專配的測量電纜與控制箱背板測量輸入端連接。
接地端—采用專配接地線按接線圖指示接地。
4．性能及特點：
a.額定電壓下可連續(xù)運行2小時。
b.在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)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(wěn)定性。
e.電壓測量通過專用測試引線引至調(diào)頻電源進行測量。
試驗接線圖：
110kv主變、GIS試驗接線
35kv電纜試驗接線圖
10kv電纜試驗接線圖
十二、設(shè)備保存和維護
1、存放于干燥、清潔場地，防止雨水、灰塵進入部件內(nèi)部；
2、如若長期不使用，正常天氣至少2個月應(yīng)通電一次時間不少于半小時，雨季及潮濕期應(yīng)每隔一個月通電一次，通電時間半小時，以驅(qū)除設(shè)備內(nèi)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，確保各接頭緊固無松動；
4、更換打印紙，機器采用熱敏打印紙并且是前換紙式當(dāng)需要換紙時只要按POST鍵鈕打印紙艙門就會打開可以將新打印紙裝入；
超高壓、特高壓變壓器是大電網(wǎng)的核心設(shè)備，其穩(wěn)定運行對于保障電力系統(tǒng)**至關(guān)重要。國網(wǎng)華北分部研制出變壓器故障主動防御裝置。該裝置可基于放電信號，在變壓器絕緣擊穿前主動跳閘，防止變壓器因高能量放電爆燃，目前已實現(xiàn)工程化應(yīng)用。
局部放電是引起電網(wǎng)設(shè)備故障的主要原因之一，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備停運，甚至發(fā)生爆燃。“變壓器防爆燃一直是我們設(shè)備管理工作中的重點，傳統(tǒng)的在線監(jiān)測和繼電保護手段很難及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)高能量放電。”國家電網(wǎng)有限公司華北分部副主任李慶海表示。
在國網(wǎng)設(shè)備部指導(dǎo)下，國網(wǎng)華北分部聯(lián)合國網(wǎng)冀北、山西電力和南瑞繼保等單位，組建了一支上百人的“產(chǎn)學(xué)研用”一體化項目攻關(guān)團隊，此后歷時3年完成變壓器故障主動防御技術(shù)攻關(guān)，為變壓器防爆燃提供了新手段。
變壓器爆燃的誘因多種多樣，與設(shè)計、材料、工藝、運維等方面因素導(dǎo)致的電、熱、力效應(yīng)綜合影響有關(guān)。這些因素可能引發(fā)變壓器內(nèi)部短路、過載、過熱等問題，*終導(dǎo)致絕緣擊穿。“絕緣擊穿后產(chǎn)生的大短路電流易引發(fā)變壓器爆燃。因此，我們要在絕緣擊穿前主動防御?！?/span>
以往，變壓器放電研究更多聚焦小放電信號方面，重點研究放電信號特征、放電類型等，且放電信號只用來監(jiān)測狀態(tài)和預(yù)警，并未延伸至變壓器保護層面。然而在工程實際中，小放電信號與背景干擾信號難以區(qū)分，導(dǎo)致準(zhǔn)確識別、提取放電信號較難，易發(fā)生誤報和漏報。
“我們擺脫以往變壓器放電研究聚焦小放電信號的思維定式，在放電信號大、放電能量高時使變壓器精準(zhǔn)跳閘，實現(xiàn)變壓器故障的主動防御和設(shè)備本體的有效保護?！眻F隊骨干成員唐云鵬說，“同時，我們**融合在線監(jiān)測和繼電保護技術(shù)，對放電的嚴(yán)重性、連續(xù)性、增長性、聲電聯(lián)動性等開展綜合分析判斷。”這不僅實現(xiàn)了對局部放電的精準(zhǔn)預(yù)警，還可通過跳閘隔離故障，解決防誤動、防拒動等技術(shù)難題。
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