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          谐振变压器

           

           
                      概述
          电气设备的绝缘试验,是按照国家标准和行业规程进行的强制性试验,是保证电力系统及电气设备的安全经济运行的必要手段。其中交接试验和预防性试验,可确定新安装设备能否投入运行,或提前发现已运行的电气设备的隐患,预防设备损坏。在这两类试验中,有直流耐压、交流工频耐压试验项目。该项试验是考核电气设备绝缘强度的关键项目。
          随着电力系统的发展,30万千瓦及以上大型发电机组,已经成为我国的主力发电机组,60万千瓦的和更大容量的发电机组在我国也已有相当的数量。由于单机容量的增大,势必使发电机组绕组对地电容量也增大,如表1所示。
          表1:不同发电机的单相对地电容量
           
          火      电
          水       电
          发电机容量(MW)
          200
          300
          600
          85
          125-150
          300
          400
          单相对地电容(μF)
          0.2-0.25
          0.18-0.26
          0.31-0.34
          0.69
          1.8-1.9
          1.7-2.5
          2.0-2.5
           
          大容量水轮发电机的单相对地电容量已达1.7-2.5μF。工频耐压试验时,电容电流达到25-30安(如三峡发电机的电容电流达36安)。如采用常规高压试验设备,试验电源及试验变压器、调压器等的容量高达数千个千伏安,不仅设备笨重,而且也无如此大容量的调压设备,现场试验电源也很难解决,工作极不方便。
          为了满足大容量电气设备试验需要,采用谐振原理,用可调电抗器或可调励磁电抗与被试设备对地电容匹配,形成谐振。并联谐振时,容性支路和感抗支路的电流近于相等相位相反,而比电源总电流大Q倍。串联谐振时,试品电压VC和可调电抗器电压V大小相等相位相反,为激励电压的Q倍。因而试验电源承担的容量,就只是有功分量。这样,调压设备容量,电源容量将大大减小,仅为被试品容量的1/Q倍。
           
          谐振变压器工作原理及特点
          谐振变压器是变压器主磁路铁芯气隙可调的谐振试验设备。它的工作原理是通过调节主磁路气隙,来改变激磁电抗Xm和原副边漏抗X1及X2,使它与被试品的电容XC达到谐振。用谐振变压器进行谐振试验从原理上讲属于并联谐振法。这样,试验用的电源变压器即谐振变压器,以及调压器,只需提供有功电流,从而大大减小试验用电源的容量及调压器的容量,带来明显的经济效益。同时因为是工频谐振原理输出波形好,正弦波无谐波分量。
          谐振变压器,采用了优质硅钢片,高压线圈直流电阻小,并对线圈进行合理设计布置,因而具有漏抗小,铜耗及铁耗均小的特点,额定空载及短路损耗仅为额定输出功率的1%,这使本厂产品具有较高Q值(20-50)。
          谐振变压器,调谐线性偏移很小,在低电压下调节好谐振点,升压到试验耐压值电压时,谐振点偏移很小。
          谐振变压器在单独使用高压线圈时,(低压线圈开路,一点接地,相当于低压侧未用)。电感量可调的高压线圈成为可变电抗器,可以作串联谐振、并联谐振的可调电抗器使用。
          谐振变压器,除了作谐振试验使用外,当气隙为零时,可作为一般的试验变压器使用。在不带电容负载时,也能升压到额定值,因而还可以外接单相全桥硅堆完成直流试验及发电机端部表面外移电位测试的各项工作。
           
                      GXZ工频谐振试验装置
          在工程实践中,现场工况经常发生变化,试验对象要求使用的谐振试验方法也各有特点。有的侧重于操作安全,有的侧重于试品击穿后的?;?,有的侧重于升压电压的稳定并要求可做直流试验等等。用一种谐振试验方法很难同时满足用户的这些要求,我公司总结了多年的经验,专门设计了一套GXZ工频谐振试验装置,能够完成工频串联谐振、并联谐振、谐振变压器、普通试验变压器、直流耐压试验及发电机通水工况下,采用正接法进行发电机定子端部外移电位测试等多项功能。
          GXZ工频谐振试验成套装置包括:
          XZB谐振变压器、激励变压器、调压器、控制台。
          1、 XZB谐振变压器
          典型参数:
          额定输出容量
          150KVA
          250KVA
          250KVA
          500KVA
          交流额定输出电流
          3A
          5A
          7.14A
          10A
          交流额定输出电压
          50KV
          50KV
          35KV、55KV
          (开关转换)
          50KV
          直流额定输出电流
          0.25A
          0.83A
          0.83A
          0.83A
          直流额定输出电压
          60KV
          60KV
          60KV
          60KV
          额定输入容量
          15KVA
          25KVA
          25KVA
          50KVA
          额定输入电流
          37.5A
          62.5A
          113.6A
          125A
          额定输入电压
          400V
          400V
          220V
          400V
          本套设备品质因数
          不小于40
          不小于40
          不小于40
          不小于40
          噪声
          小于60dB
          小于60dB
          小于60dB
          小于60dB
          波形畸变
          小于0.5%
          小于0.5%
          小于0.5%
          小于0.5%
          铁芯为芯、壳式复合结构,主磁路气隙可调。线圈筒式结构,全绝缘,双高压套管输出。在低压线圈空置时可作高压可调电抗器使用,电感量调节范围宽,调节平稳,品质因数好,噪声低。
          2、 激励变压器
          环形铁芯,损耗低,波形好,空载电流小,过载能力强。
          典型参数:
          型   号
          GL-15/4.5
          GL-25/4
          GL-50KVA/5KV
          额定容量
          15KVA
          25KVA
          50KVA
          额定输出电压
          1.5KV、3KV、4.5KV
          (分接开关转换)
           2KV、3KV、4KV
          (分接开关转换)
           2.5KV、3.5KV、5KV
          (分接开关转换)
          额定输出电流
          3.3A
          6.25A
          10A
          额定输入电压
          380V(或220V)
          380V(或220V)
          400V
          额定输入电流
          39.5A(或68.2A)
          65.8A(或113.6A)
          125A
          3、 TDGC调压器
          典型参数:
          型   号
          TDGC-15/0.38
          TDGC-25/0.22
          TDGC-50/0.38
          额定容量
          15KVA
          25KVA
          50KVA
          额定输入电压
          380V(或220V)
          380V(或220V)
          380V
          输出电压
          0-430V(或0-250V)
          0-430V(或0-250V)
          0-430V
          电动、手动可转换。接触式调压器漏抗小,波形好。
          4、 控制台
          型号:GXZCT-500/0.4
          控制功能:
          a)      分闸、合闸。
          b)      铁芯气隙升降电动调节。
          c)      电动控制,自动跟踪调谐。
          d)      电动调节升、降压。
          e)      定时自动降压控制。
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          a)      零位合闸?;?。
          b)      数码整定过流?;?。
          c)      可调整定电子过压限幅装置。
          指示:
          a)      分合闸指示。
          b)      调压器升降极限指示。
          c)      铁芯气隙升降极限指示。
          d)      ?;ざ鞅ň?。
          e)      相序指示。
          f)      低压侧电压、电流指示。
          g)      调谐功率因数指示。
          h)      铁芯闭合度数码显示及机械指示铁芯调节气隙高度。
           
                 产品成套性
          GXZ谐振试验装置成套设备应包括:
          1.          XZB谐振试验变压器
          2.          CXZ谐振试验装置控制台
          3.          TDCD电动式接触调压器
          4.          激磁变:利用谐振变压器的高压绕组作为可调电感,即组合成串联谐振装置。
          5.          外附单相桥式全波整流硅堆
          6.          阻容分压器
          7.          过压?;し诺缜蛳?/span>
          8.          数字式微安表,组别变比测量仪
          1-4项为谐振试验装置必配设备,5-8项为选配设备。有了这套设备,客户在使用试验时非常方便,既可使用并联谐振方式,也可选用串联谐振方式。再将谐振变气隙调至零位,外附全桥硅堆即可作直流耐压试验?;箍刹捎谜臃?,作发电机定子通水工况下进行定子端部表面电位测试,及时准确发现隐患,极为方便。一套设备具有多种功能。

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