变频串联谐振试验装置工作原理及组成

发布日期：2021-03-05　点击：3185次

变频串联谐振试验装置工作原理及组成

变频串联谐振试验装置是进行各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备的交流耐压试验的最佳设备。作为一个合格的电力工程师，我们必须知道该设备的其工作原理及组成。

变频串联谐振试验装置工作原理：

高压电抗器③可并、可串接使用，以保证回路在适当的频率下谐振。通过变频控制器①提供电源，试验电压由励磁变压器②经过初步升压后，使高电压加在高压电抗器③和试品⑥上，通过改变变频控器的输出频率，使回路处于串联谐振状态；调节变频电源的输出电压幅度值，使试品上的高压达到合适的电压值。回路的谐振频率取决于与被试品串联的电抗器的电感L和试品的电容Cx，谐振频率f=1/（2π√LCx ）。

变频串联谐振试验装置组成：

1、变频控制器

变频控制器从结构上分为两大类：50kW及以上为控制台式，50kW以下为便携箱式；它是由控制器和滤波器组成。在系统中变频控制器的主要作用是把幅值和频率固定的工频380V或220V的正弦交流电转变成为幅值和频率可调的正弦波，并为整套设备提供电源。

变频控制器具有IGBT保护、过流保护、过压保护、放电保护、进线保护等可靠的保护功能，保证试验人员和试品的安全。

IGBT保护：当IGBT电流过大或过热时，CPU将停止工作，直到系统恢复正常。

过压保护：是指当试验电压超过人为整定的保护电压（保护电压可根据不同试验电压需要任意设定）时，控制器自动跳闸，CPU停止工作，并提示系统发生过压保护。

过流保护：是当CPU检测到母线工作电流超过IGBT工作电流或IGBT温度过高时，CPU会发生过流保护信号，装置停止工作，并通过液晶屏提示系统发生过流保护。

放电保护：当试器击穿、短路或试品放电时，CPU停止工作，并切断主回路。

进线保护、低通滤波器：不仅可以在稳态下使放电或击穿电流小，而且使暂态（瞬时）电流的破坏减小，从而保证设备和人身的安全。

测量部分：试验人员可直接从变频控制器控制面板上读取输入电压、电流、当前工作频率、变频控制器输出电压、电流及试品上所加谐振电压和电流信号。

参数

额定输入：380V、三相或220V、单相50Hz/60Hz

额定输出：0～400V或0～220V

频率分辨率：0.02Hz

输出波形：正弦波

输出频率：20-350Hz

额定容量：5KW、10KW、20KW、50KW、100KW、200KW、300KW、（其中5KW、10KW，15KW可采用单相电源供电）。

2、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、负载在一不定期品质因数下试验电压的要求（励磁变压器的容量一般与变频控制器相同）。为了满足不同电压等级、不同容量试品的试验要求，励磁变压器高压绕组一般有多个抽头。

3、高压电抗器

高压电抗器L是谐振回路的重要部件，当电源频率等于1/（2π√LCx ）时，它与被试品Cx发生串联谐振；电抗器的性能直接影响到系统Q值的大小。

4、高压分压器

高压分压器是高电压测试器件，它由高压臂C1和低压臂C2组成，测量信号从低压臂C2上引出，作为高压电测量和保护信号。

决定系统配置参数的因素：

系统谐振电压等级和容量取决于试品的电容量C，试验电压U试验频率f。

1）对于交联聚乙烯电缆决定系统配置的主要是：电缆的电压等级、电缆的截面积、试验电缆的长度及电缆要求的谐振频率范围。

2）对于GIS决定系统配置的因素为：GIS的电压等级、GIS的间隔数和每个间隔的电容量C，GIS允许的试验频率范围。

3）对于变压器、发电机等设备，系统的配置取决于试品的容量试验电压、试品的等效电容量C、要求的谐振频率和试品的空载损耗的大小。

变压器绕组变形试验必要性及分析建议

SFRB-R 变压器绕组变形测试仪 http://www.electricitys.com/cp_show_3014.html

变压器绕组变形试验是近年来被电力系统广泛用于检测是否变形的一种试验方法,能有效发现变压器轴向和径向尺寸变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。是保障电力系统正常运行的必做试验。因此电力人员利用变压器绕组变形测试仪进行变压器绕组变形试验非常有必要。

变压器在低压侧出口短路后，做了各种绝缘试验和对变压器油进行了色谱分析均良好，但用武汉科电中威生产的KDRB-IV变压器绕组变形测试仪在做绕组变形试验时，内部绕组呈现严重变形，经吊罩检查，打开围屏后发现低压侧绕组已乱成一团，及时进行了处理，避免了一起变压器损坏的重大事故。

由于预试规程中没有绕组变形试验的规定，致使一般单位对此项试验重视不够。我们还发现有的单位由于配电装置(包括线路)可靠性较差，有的变电站在一年中连续发生过100多次速断过流保护跳闸事故，有的事故发生在变压器出口，但未引起足够的重视。一般认为事故后只要强送电成功就平安无事了。根据上述的经验，在变压器出口或近区短路事故后，不进行绕组变形试验很可能会留下十分严重的隐患。

为了让电力系统更加安全的运行，我们建议：

1、在主变压器发生出口或近区短路事故后，除了进行各种绝缘试验和色谱分析外，还 应及时进行绕组变形试验；

2、建议国家电力公司电科院等有关部门在预试规程中补充变压器绕组变形试验的项 目和要求；

3、据了解，目前一般发供电企业大都没有测试绕组变形试验的仪器，只能请外单位协助进行，且每次试验费用较大。若供电局自己拥有较多的变压器(如50台以上)，建议购置一台变压器绕组变形测试仪，对故障后的变压器都进行试验，作为历史档案保存，便于日后对比，这对加强设备管理，防止重大设备事故发生，将起到积极的作用。

从以上信息我们可以知道变压器绕组变形试验的必要性，也可以知道变压器绕组变形测试仪对该试验的重要性。