Dispositivo de teste de pressão de ressonância em série com variador de frequência regulado

O teste de resistência à tensão alterna é um item de teste obrigatório para verificar a tolerância de isolamento de equipamentos elétricos, e a definição central de um dispositivo de resistência à tensão resonante em série de conversor de frequência regulado refere-se à mudança da quantidade de indução através da abertura do núcleo de ferro do resistor de regulação elétrica, em combinação com a frequência de ajuste fino da fonte de energia de conversor de frequência.

Definições básicas e princípios técnicos

O teste de resistência à tensão alterna é um item de teste obrigatório para verificar a tolerância de isolamento do equipamento elétrico, e a definição básica de um dispositivo de resistência à tensão resonante em série de conversor de frequência regulado é a mudança da quantidade de indução através do intervalo de núcleo de ferro do resistor de regulação elétrica, em combinação com a frequência de ajuste fino da fonte de energia de conversor de frequência, para que a indução no circuito (XL) seja igual à tolerância testada (XC), gerando assim um dispositivo de teste integrado de alta tensão em ambas as extremidades da prova. Seu valor central é o uso do efeito de ressonância para obter uma saída de tensão ultra-alta com potência de alimentação apenas para 1/Q da capacidade de teste (Q como fator de qualidade).

Seu princípio técnico é baseado nas propriedades de amplificação de energia da ressonância em série: o dispositivo fornece a tensão inicial de onda sinusoidal de baixa frequência pela fonte de energia de variação de frequência e entra no circuito em série após o aumento da tensão do transformador magnético; No circuito, o resistor ajustável e a prova (equivalente ao capacitor) formam a estrutura em série LC, através do mecanismo mecânico para ajustar o espaço de gás do núcleo de ferro do resistor para mudar a quantidade de indução, ao mesmo tempo que a frequência de saída é ajustada, quando XL = XC, a impedância total do circuito cai para o valor de resistência pura (Z = R), a corrente atinge o pico; Neste momento, a oscilação de energia entre o resistor e a prova é formada, e a tensão das duas extremidades da prova é Q vezes a tensão de estimulação da fonte de energia (geralmente Q = 30-100), para alcançar o efeito de "pequena fonte de energia produz alta tensão". No estado de ressonância, a tensão e a corrente são na mesma fase, o fator de potência é 1, sem perda de energia, melhorando a eficiência do teste e reduzindo o consumo de energia.

II. Estrutura básica e destaques de design

O dispositivo de resistência à pressão de ressonância em série com variador de frequência regulado usa um design modular e integrado, com todos os componentes formando conjuntamente um link de teste completo, com a composição do núcleo incluindo cinco módulos principais. Módulo de alimentação de variação de frequência como núcleo de controle, onda sinusoidal de saída de frequência ajustável de 30-300Hz, distorção ≤1%, através do chip DSP para alcançar a regulação precisa da frequência; O módulo de transformador de excitação magnética realiza a correspondência de tensão e o isolamento, elevando a tensão de alimentação de variador de frequência para 1-10kV, garantindo o isolamento seguro do circuito de alta tensão e do sistema de controle de baixa tensão; Módulo de resistor elétrico ajustável como componente de sintonização central, usando o pacote de tubo de vidro epóxido, ajustando a lacuna de gás do núcleo de ferro através de um motor de passo, a gama de ajuste de indução chega a 10-1000mH, precisão de ajuste ± 1%; O módulo do divisor de tensão capacitivo está conectado em paralelo às duas extremidades da prova, o erro da relação de tensão ≤0,5%, capta sinais de alta tensão em tempo real e dá feedback ao sistema de controle, com função de proteção contra sobretensão; O módulo de medição inteligente é equipado com uma tela táctil de 10 polegadas que integra sintonia automática, armazenamento de dados e geração de relatórios para operação remota.

Os destaques do projeto se concentram em três aspectos: primeiro, a sintonização precisa e eficiente, a estratégia de "sintonização grosseira + frequência de sintonização fina", o tempo de sintonização ≤ 30 segundos, a taxa de sucesso de captura do ponto de ressonância ≥ 99,5%, adaptando-se a uma grande gama de mudanças de capacitor em testes complexos; Em segundo lugar, a proteção de segurança *, com mecanismo triplo de proteção contra sobretensão, sobrecorrente e relâmpago, a corrente do circuito cai instantaneamente para 1 / Q quando a prova é quebrada, o arco é imediatamente apagado, sem risco de recuperação de sobretensão; Terceiro, a portabilidade é excelente, os componentes principais usam um design leve, peso único ≤ 50 kg, equipado com rodas móveis, adequado para o transporte ambiental complexo de sub-estações, campos eólicos e outros.

Funções principais e vantagens significativas

A função do dispositivo de resistência à pressão de ressonância em série com variador de frequência regulado se adapta às necessidades de teste de campo, combinando profissionalidade e utilidade. As principais funções de teste incluem: o teste de resistência à tensão de corrente alterna pode produzir alta tensão de 0-500kV, suporta a resistência à pressão de 1-9999s de qualquer tempo, taxa de distorção da forma de onda ≤2%, para atender aos padrões de teste de diferentes equipamentos; A função de sintonização automática pode calcular automaticamente a faixa de frequência de ressonância de acordo com o capacitor testado, com um clique para concluir a correspondência de frequência e indução; A função de processamento de dados mostra a tensão, a corrente e a curva de frequência em tempo real, calcula automaticamente o fator de qualidade e gera relatórios de teste de acordo com o padrão DL / T849.6-2004; O funcionamento multimodo suporta três modos de operação totalmente automáticos, manuais e semi-automáticos, adaptados a diferentes níveis de habilidade do operador.

Em comparação com os equipamentos de teste tradicionais, suas vantagens são extremamente proeminentes: em primeiro lugar, a baixa demanda de capacidade de energia, ao testar 2 quilômetros de cabo de 110kV, apenas 30 kW de energia pode substituir o transformador de teste tradicional de 1500 kVA; Em segundo lugar, a forma de onda de saída é de alta qualidade, o grau sinusoidal é muito superior ao equipamento de frequência de trabalho, evitando danos harmônicos ao isolamento da prova; Terceiro, a ampla gama de adaptação, através da combinação de módulos, pode atender a vários testes de equipamento de cabo de 6-500kV, 35-500kVGIS, transformadores de 10-500kV e outros; O quarto é a forte adaptabilidade no campo, a gama de temperatura de funcionamento -10 ℃ -40 ℃, apoiando o fornecimento de energia do gerador sem fonte externa, adaptando-se a cenários remotos de usinas eólicas e fotovoltaicas.