HZTG-XZ調感諧振試驗裝置使用手冊.doc

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1、 HZTG-XZ 調感諧振試驗裝置 使用手冊 武漢市合眾電氣設備制造有限公司 尊敬的顧客 感謝您使用本公司的產品。在您初次使用設備前，請您詳細地閱讀本使用說明書，將可幫助您熟練地使用我公司設備。 我們的宗旨是不斷地改進和完善公司的產品，因此您所使用的設備可能與使用說明書有少許的差別。如果有改動的話，我們會用附頁方式告知，敬請諒解！您有不清楚之處，請與公司售后服務部聯(lián)絡，我們定會滿足您的要求。 由于試驗設備均有可能帶電壓，您在插拔測試線、電源插座時，會產生電火花，小心電擊，避免觸電危險，注意人身安全！ u 慎重保證 本公司生產的產品，在發(fā)

2、貨之日起三個月內，如產品出現(xiàn)缺陷，實行包換。三年內如產品出現(xiàn)缺陷，實行免費維修。三年以上如產品出現(xiàn)缺陷，實行有償終身維修。如有合同約定的除外。 u 安全要求 請閱讀下列安全注意事項，以免人身傷害，并防止本產品或與其相連接的任何其它產品受到損壞。為了避免可能發(fā)生的危險，本產品只可在規(guī)定的范圍內使用。 只有合格的技術人員才可執(zhí)行維修。 —防止火災或人身傷害 使用適當?shù)碾娫淳€。只可使用本產品專用、并且符合本產品規(guī)格的電源線。 正確地連接和斷開。當設備連線處聯(lián)機狀態(tài)時，請勿隨意連接或斷開測試導線。 產品接地。本產品除通過電源線接地導線接地外，產品外殼的接地柱必須接地。為了防止電擊，接地導

3、體必須與地面相連。在與本產品做聯(lián)機試驗前，應確保本產品已正確接地。 注意所有終端的額定值。為了防止火災或電擊危險，請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前，請閱讀本產品使用說明書，以便進一步了解有關額定值的信息。 請勿在無產品蓋板時操作。如蓋板或面板已卸下，請勿操作本產品。 使用適當?shù)谋ｋU絲。只可使用符合本產品規(guī)定類型和額定值的保險絲。 避免接觸裸露電路和帶電金屬。產品有電時，請勿觸摸裸露的接點和部位。 在有可疑的故障時，請勿操作。如懷疑本產品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續(xù)操作。 請勿在潮濕環(huán)境下操作。 請勿在易爆環(huán)境中操作。 保持產品表面清潔和干燥。

4、 －安全術語 警告：警告字句指出可能造成人身傷亡的狀況或做法。 目 錄 一、使用說明 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，運行設備的容量越來越大，如火力發(fā)電機組，單機容量已超過600MW，水力發(fā)電機組，單機最大容量已達700MW；另外，110kV、220kV的SF6組合電器（GIS）以及高壓電纜，耦合電容器，這些設備的交流工頻耐壓試驗，如果用傳統(tǒng)的試驗設備（即工頻試驗變壓器），則由于試驗需要的容量大，試驗變壓器、調壓器十分笨重，大容量試驗電源在現(xiàn)場也很難解決，現(xiàn)場試驗極不方便。工頻諧振裝置，無論從試驗電源容量、設備重量、試驗波形及投資等方面

5、都具有極大的優(yōu)勢。 二、技術參數(shù) 額定容量： 400 kVA 額定頻率： 50 Hz 額定電壓： 60 kV 額定電流：8A 可調電感量范圍：18.8~30H 可調間隙范圍:0~300mm 三、裝置組成 1、激勵變壓器JLB-40kVA/5kV/7kV/0.4kV 1臺 2、高壓可調電抗器CHDK(TL)-250kVA/50kV 1臺 3、固定電抗器CHDK-150kVA/50kV 1臺 4、控制臺CHXB-40kVA/38

6、0V 1臺 5、交流分壓器CHF-40kV 1臺 四、調感諧振基本原理 調感諧振有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種方式，這兩種方式取用電源容量的補償效果基本相同，達到全補償后，輸入容量都可降為試驗輸出容量的1/Q以下。 1、串聯(lián)諧振 串聯(lián)諧振電路原理見圖1，向量圖見圖2。 圖1 串聯(lián)諧振回路原理圖 L——可調電抗器的電感量 CX——被試品電容量 R——可調電抗器的有功損耗與被試品介損等及回路綜合損耗歸算的等效串聯(lián)電阻。 圖2 R、L、C串聯(lián)電路向量圖 串聯(lián)電路的諧振特性曲

7、線見圖3，圖1電路中的激勵電壓 ——————————————（1） 調節(jié)串聯(lián)電路中可調電抗器的電感量，令其在工頻f下的感抗XL全等于負載電容的容抗XCX，此時即實現(xiàn)了完全諧振，電抗的電感量為諧振點電感量L，向量圖見圖2，諧振特性曲線見圖3。電路全諧振時， ———（2） ———————————————（3） 圖3 串聯(lián)諧振特性曲線 UC=IXXCX——————————————（4） （4）式中負載電容CX基本為常量，調節(jié)L使其達到全諧振L0時，調節(jié)IX，實際是調節(jié)（3）式中的UJ，當達到要求的UC值時，即開始耐壓試驗。 完全串聯(lián)諧振下，電源僅提供UJ建立IX

8、，提供的COSΦ=1的激勵功率PJ=UJIX克服電路中等效的綜合有功損耗IX2R，激發(fā)并維持穩(wěn)定的諧振。串聯(lián)諧振是電壓補償或低電壓激勵的諧振。 諧振電路綜合品質因數(shù)Q也稱諧振電路補償效率： ————————————（5） 式中：SCX——被試品CX耐壓時需要提供的功率，其中的很大部是無功功率分量。耐壓中試品閃絡或擊穿后的短路電流IK將下降為短路前試驗電流IX的1/Q以下： ———————————————（6） 綜述串聯(lián)諧振耐壓電路的主要特點是： a) 由于諧振無功全補償，電源和設備的功率僅為被試品所需容量的1/10以下（1/ Q>10）；同容量的體積小，重量輕，裝置輸出

9、容量大而所需配置的電源容量小，價廉，使用操作便捷而安全； b) 串聯(lián)諧振實際是個電流濾波回路，使通過被試品的電流基本是基波電流，輸出電壓的波形畸變率（THD）極小，優(yōu)于現(xiàn)有所有類型的交流耐壓設備； c) 試品閃絡或擊穿后的短路電流僅為短路前試驗電流的1/10以下的（1/Q）能有效防止擊穿后擴大對故障點的損傷； d) 閃絡后立即自動熄弧，熄弧后恢復諧振狀態(tài)電壓建立的過程較長（秒數(shù)）是一個穩(wěn)態(tài)的建立過程，既無電壓過沖之慮更無微秒級毫秒級瞬態(tài)過程的恢復過電壓的危險。 2、并聯(lián)諧振 并聯(lián)諧振電路原理見圖4，向量圖見圖5。 圖4 并聯(lián)諧振回路原理圖 L——可調電抗器的電感量 C

10、X——被試品電容量 r——可調電抗器的有功損耗及被試品介損等全回路綜合損耗的等效并聯(lián)電阻。 圖5 r、L、C并聯(lián)電路向量圖 并聯(lián)諧振是電流補償方式，諧振特性曲線見圖6，圖4中的電流：————————————（7） 當圖4中的L調節(jié)至諧振點電感量L0時，XL=XC，IL=IC此時即實現(xiàn)了完全并聯(lián)諧振，見圖6，L0與（2）式相同。 并聯(lián)諧振時，電源供給的電壓UX與試驗電壓相同，由于無功電流完全補償?shù)窒?，電源僅需提供COSΦ=1的IX=Ir補償諧振回路的綜合有功損耗，便可激 圖6 并聯(lián)諧振特性曲線 發(fā)并維持穩(wěn)定的諧振。

11、 同理——————————（8） 并聯(lián)諧振具有串聯(lián)諧振同等的無功補償及其相應的優(yōu)點，但不能充分具有串聯(lián)諧振所具的其他三項特點。一般大多采用串聯(lián)諧振交流耐壓的方式。 3、調諧操作優(yōu)先 為了試驗的安全和順利進行，在進行串聯(lián)諧振耐壓試驗時，必須是先在給定的很低的起始激勵電壓UJ0下（一般為幾百伏），調節(jié)L使其達到全諧振L0，在較小的脫諧度ST范圍內緩緩升壓，至UC達到預定的耐壓值。 本裝置的諧振顯示表（COSΦ表）具有脫諧度閉鎖功能，一般設定ST=(3%~8%)。 脫諧度ST=—[COS(φ)1] 表1為諧振屬性及L操作方向提示表 表1 諧振屬性表 脫諧度ST

12、 >0 =0 <0 主回路屬性 感性 全諧振，阻性 容性 調節(jié)電抗量L 減小 —— 增加 五、調感諧振原理接線圖 圖7 串聯(lián)諧振試驗原理接線圖 六、調感諧振實際連接圖 380V單相輸入 電抗器 被試品 分壓器 激勵變 A a x A11 K2 控制臺 調壓器輸出 至電抗器 高壓電流 至變壓器K1K2 X1 X 串聯(lián)諧振試驗連接圖 七、試驗操作方法 F 過流保護設定，按激勵變壓器高壓側額定電流的1.0倍整定。 例：該激勵變壓器高壓側額定電流為8A，則其電流繼電器應調整為8A。 F 過壓保護設定，按試

13、驗時的電壓的1.1倍整定。 例：該試驗電壓為22kV時，則其顯示器應調整為25kV。 F 把分壓器的電纜線接到控制臺上高壓電壓兩接線柱 注意：所有地線必須接好，牢固可靠。 F 激勵變壓器上的高壓電流接到控制臺上高壓電流兩接線柱. F 耐壓時間整定：將時間繼電器上的試驗時間設置到所需的試驗時間。 F 按上圖所示連接好試驗接線檢查無誤后，合上控制臺的斷路器，此時若調壓器不在零位，調壓器將自動回零 。不接通主電源，調節(jié)電抗器鐵芯間隙，觀察升降及間隙限位保護功能是否正常。 F 合閘主電源，按“升壓”按鈕，升壓到電抗器上獲得幾百伏電壓，通過改變氣隙來調諧使輸出電壓達到最高，此時調諧完畢，即

14、可升壓，升壓到試驗電壓值時，會自動耐壓計時，到達設定耐壓時間，設備自動降壓到零。 F 斷開主電源。 試驗時，有關人員應加強對被試設備的監(jiān)護，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應將 調壓器迅速降壓，并同時斷開電源。 八、試驗詳細操作流程：（即找諧振點和升壓過程） 1、檢查連接線并確認無誤； 2、接通電源： 調壓器控制臺在上電后啟動“電源開關”， “電源指示”燈亮，點擊“閉合”按鈕。 3、增加調壓器輸出電壓： 一般增加20V到40V。 4、調節(jié)電抗器間隙：（即找諧振點） 一般情況下，在上次試驗結束后即本次試驗開始前，可調電抗器鐵芯應該處在零間隙位置。開始按“增間隙”按鈕，此時注意“試驗

15、電壓”的數(shù)值，調節(jié)間隙過程中，試驗電壓伴隨著鐵芯間隙的增加而增加，（因為此時增加間隙是在逐漸接近諧振點，所以電壓也隨之增加）當試驗電壓增加到一“最大值”時，（即當在增加間隙的過程中，增加到某一點時，試驗電壓反而減?。?，此點即為“諧振點”。 5、升壓：當“諧振點”找到以后，即可增加調壓器輸出電壓到所需要加到被試品上的“額定試驗電壓” 6、計時：當試驗電壓升到所需值時，設置好“撥碼時間繼電器”，一般做發(fā)電機時間為1分鐘；設置好后，按下“計時”按鈕則開始計時。 7、降壓：當耐壓時間完成后，調壓器則自動降壓，試驗完畢（此過程中，也可手動降壓，即按住“降壓“按鈕即可）。 8、鐵芯回位： 當試驗完

16、畢后，必須將鐵芯回落到“零間隙”即最低點位置，以保證在沒有試驗時，鐵芯機械傳動桿不受力。 九、調感諧振試驗裝置設備應用 （一）水力發(fā)電機的交流耐壓試驗 1、300MW以下火力發(fā)電機組，出口電壓不大于20kV，試驗電壓為43kV，試驗頻率為50Hz （1）發(fā)電機容量：300MW ；出口電壓：20kV；對應的電容量為0.35μF 最高耐壓試驗值43kV ⑵諧振電感：L=1/0.35X(6.2850)2=28.9H 0.35uF下最大被試電容量時的試驗電流：506.280.3510-643103=4.7A。 ⑶選擇設備：30kW控制臺； 300kVA/50kV可調電抗器；30

17、kVA（5kV/6A）勵磁變； 50kV分壓器； （二）　控制臺詳細使用介紹 4.1.設備基本說明 4.1.1.電源： l 將380V的兩根火線直接與調壓器電源的“輸入”連接。 4.1.2.控制臺面板說明 電源電壓 高壓電流 高壓電壓 調壓器輸出電壓 調壓器輸出電流 耐壓計時 HZTG-XZ調感諧振試驗裝置 V 圖1 l 分斷：負責控制臺部分的電源切斷。 l 閉合：負責控制臺部分的電源供給。 l 降壓：負責調壓器輸出電壓的減小。 l 升壓：負責調壓器輸出電壓的增加。 l 減間隙：用于減小可調電抗器鐵芯垂直于線圈中的距離。 l 增

18、間隙：用于增加可調電抗器鐵芯垂直于線圈中的距離。 l 液晶顯示器：用于系統(tǒng)各參數(shù)、菜單等的顯示。 l 電源電壓：指調壓器輸入電壓。 l 調壓器輸出電壓：指調壓器輸出至勵磁變壓器輸入端的電壓。 l 高壓電流：指裝置回路中的二次電流或稱高壓泄露電流。 l 調壓器輸出電流：指調壓器輸出至勵磁變壓器輸入端的電流。 l 高壓電壓：指設備在諧振后電抗器高端輸出的試驗電壓。 耐壓計時：指達到額定試驗電壓下的時間記錄。 十、保證書 我公司生產的所有儀器設備實行保修，保修期是從發(fā)貨之日起一年時間。在保修期內，負責免費檢查、修理、零部件替換，用戶附帶產生的其他費用，如運輸費用及新增物料費用由用戶自己承擔，由于下列情況造成的損失，將不負責任何修理費用： 1.由于疏忽大意，不按操作規(guī)程操作，亂接亂用導致設備的損壞。 2.不經同意，自行拆動設備，更換零部件引起的損壞。 3.由于運輸或其它搬運過程中，處理不當而引起的損壞。