8 800 23-41-066
+7 (8635) 22-53-50, 22-53-51, 22-53-71
     
Испытательное оборудование

Источник питания с регулируемой частотой и напряжением ИПЧН

Введение


Компания ЭЛЕКТРОМАШ является профессиональным производителем высоковольтного испытательного и измерительного оборудования и имеет высокую репутацию качества и надежности своей продукции благодаря огромному опыту конструкторской разработки и производства. Компания ЭЛЕКТРОМАШ поставляет испытательное, измерительное и диагностическое оборудование для широкого применения в испытательных лабораториях, для научно-исследовательских целей, на производстве и на объектах в полевых условиях.



Источник питания импульсный трехфазный 5500 кВА 10 кВ на IGBT


Источники питания с одновременным регулированием частоты и напряжения ИПЧН изготавливаются импульсного типа (широтно-импульсная модуляция ШИМ) и линейного типа.
Источник питания ИПЧН изготовлен по передовым технологиям, имеет высокую надежность, экономически эффективен, программируемые параметры под конкретные задачи. Основными преимуществами являются точность установки и контроля параметров мощности переменного тока, переходных характеристик, точность регулирования, высокая перегрузочная способность по току; без помех при линейном регулировании, низкий уровень помех при импульсном ШИМ регулировании, низкое выходное сопротивление.
Источник питания ИПЧН линейного типа изготовлен с низким уровнем искажения сигнала и высокой точностью формы выходного напряжения, с низким уровнем частичного разряда (<2пКл). Преимуществом линейного типа является его способность точно повторять сигналы источника с узкой полосой пропускания сигнала и низким уровнем искажения выходного сигнала. Мощность линейного источника питания переменного тока достигает до 1000кВА, в однофазном исполнении. Отдельные однофазные устройства могут соединяться по схема «треугольник» или «звезда», или параллельно в однофазном режиме.
Источник питания серии ИПЧН импульсного типа имеет высокую удельную мощность, высокий КПД, низкий коэффициент мощности. Применяется комбинация одновременно линейных и нелинейных методов для достижения высокого КПД и компактности. Применение дополнительного силового фильтра снижает уровень частичных разрядов менее 30 пКл. Источник питания импульсного типа переменного тока класса напряжения до 3000 кВА в трехфазном исполнении (схема соединения «треугольник» и «звезда»); 2000 кВА в однофазном исполнении.
Источники питания ИПЧН линейного и импульсного типа способны отдельно и независимо регулировать напряжение и частоту. Устройство применяется как источник питания при очень плохом качестве электроэнергии; выходное напряжение, частота и форма сигнала остаются стабильными.


Область применения:
  • Испытания распределительных и силовых трансформаторов (200 Гц)
  • Источник регулируемой частоты и напряжения для испытательных трансформаторов (150-400 Гц)
  • Регулируемый источник питания в резонансных испытательных системах с подстраиваемой частотой 20 Гц-300 Гц
  • Испытания электродвигателей (50 Гц/60 Гц/120 Гц/ и т.д.)
  • Испытания насосных установок (50 Гц/60 Гц/120 Гц/ и т.д.)
  • Испытания симисторов/ Тиристоров
  • Воздушные судна (400 Гц)
  • Портовые источники питания (60 Гц)
  • Научно-исследовательские институты
  • Вооруженные силы (400 Гц)
  • и т.д.


Источник питания импульсный однофазный 300 кВА на IGBT


Преимущества линейного источника питания
  • Высокий коэффициент амплитуды, низкий уровень искажения сигнала, высокая точность выходного сигнала, коэффициент нелинейных искажений <0.5%.
  • Уровень частичных разрядов менее 2 пКл (40-500 кГц).
  • Однофазный /трехфазный выход, параллельное соединение трех источников в однофазном режиме.
  • Легкий и компактный, может применяться вместо мотор-генераторов и регуляторов напряжения.
  • Точное повторение сигналов генератора частоты с узкой полосой пропускания сигнала и низким уровнем искажений выходного сигнала.
  • Без электромагнитных излучений во время работы.
  • Применяется как источник питания, устройство развязанного питания с подавлением помех и стабилизатор частоты и напряжения.

Характеристики линейного ИПЧН:
  • Выходное напряжение 0-400 В.
  • Диапазон регулируемой частоты 15 Гц-5000 Гц.
  • Отображение выходного напряжения, выходного тока, выходной частоты, угла сдвига, рабочей температуры, времени работы, сигнала ошибки.
  • Автоматический поиск резонансного режима при пуске.

Система защит линейного ИПЧН:
  • Блокировка «пуск при нуле»
  • Кнопка вкл./выкл.
  • Кнопка аварийного отключения
  • Защита системы при пробое и перекрытии: система автоматически отключает питание при пробое и перекрытии высоковольтной обмотки.
  • Защита от короткого замыкания: автоматическое отключение при коротком замыкании.
  • Защита при сбоях питания: система работает на оставшейся (накопленной) в цепи энергии для безопасного отключения при сбое питания.
  • Защита от неправильной настройки: шкаф управления отключает выход, если система испытания выдает ошибку из-за неисправностей испытуемого объекта.
  • Защита плеча измерительного моста: система управления автоматически подает сигнал аварии или отключает питание, в случае, если значения напряжения постоянного тока четырех плеч моста не сбалансированы.
  • Эффективность: для обеспечения безопасности система измеряет напряжение, ток, угол, ограничивая активную или реактивную нагрузку. Система автоматически подает сигнал оператору для регулировки выхода трансформатора-возбудителя в соответствии с определенным импедансом.
  • Защита системы охлаждения: если вентилятор включен с неправильным чередованием фаз, система автоматически изменит чередование для правильного направления потока воздуха. Если вентилятор не работает, система не запускается или отключается автоматически.
  • Ограничение выходного напряжения: предварительно задается значение выходного высоковольтного напряжения для контроля превышения выходного напряжения, вследствие неправильной эксплуатации или другой нештатной ситуации.
  • Сейсмостойкость: в основании рамы установлены тарельчатые пружины для компенсации вибраций при транспортировке.
  • Защита от неполнофазного режима: система определяет, если на входе источника питания пропадает фаза; система при этом немедленно отключается.
  • Защита шкафа управления и оптического кабеля: в случае неисправностей шкафа управления и оптического кабеля. Устройство защиты системы срабатывает автоматически и отключает питание на входе для обеспечения безопасности оператора и испытываемого объекта.

Надежность и безопасность линейного ИПЧН:
  • Сейсмостойкость
  • В основании рамы источника питания имеется шесть ножек с тарельчатыми пружинами для компенсации вибраций во время транспортировки; ножки выдерживают вес всей системы.
  • Система оснащена антисейсмическими выводами (Phoenix).
  • Система упакована в специальные ящики, на верхней части шкафа имеется 4 такелажных рым-болта, для обеспечения безопасности во время подъема и транспортировки.

Вентиляция

В системе используется канал прямого забора воздуха и его очистки; система оснащена 24 комплектами EMPAST охлаждающих вентиляторов с низким уровнем шума. Разница между входной и выходной температурами менее 250С. Для удаления пыли установлена съемная дверца.


Элементы системы
Материал Поставщик Примечания
Конденсатор EPCOS 400В 4700мкФ, подавления высокочастотных помех
Транзистор SANYO 2SC3997 Большая мощность транзистора, выдерживает 1500С, 1600 В испытательное напряжение постоянного тока, выходная мощность 250 Вт
Контактор ABB Италия IRF580
Переключатель ABB Италия S800N
Охлаждающий вентилятор EMPAST Германия 250 мм, 2600/мин. 35 м3/мин. 68 дБ, автоматическая очистка от пыли
Соединительный проводник PHЕNIX Произведено в Германии, Высокое качество
Экран WINSTAR
WG320240B
Высокое разрешение, большой экран -175 до 175 градусов
Кнопки DECA Высокое качество
Фотоэлектрический преобразователь Agilent IRF1414 Высокое качество
Фотоэлектрический разъем ODU Произведено в Германии
Датчик напряжения LEM LV28-P Точная индикация состояния системы


Перегрузочная способность и фильтрация

-Имеется выключатель вкл./выкл.и кнопка аварийного отключения. Автоматический перезапуск системы при сбое питания.
-В силовой цепи усилителя применяется транзистор Sanyo 2SC3997, 250 Вт, выдерживающий больше чем в 2 раза перегрузку и три коротких замыкания относительно земли (более 120% перегрузки при коротком замыкании)
-Транзисторные сборки с превосходным согласованием характеристик: все транзисторы имеют двукратный запас по напряжению и 1.5 кратный по току с разницей до 2%. Такая цепь гарантирует что распределение напряжения в сборке не превысит 5% и надежную работу при выходе из строя одного транзистора.



Источник питания линейного типа 300 кВА

Установка для испытания наведенным напряжением силовых трансформаторов 550 кВ

Преимущества импульсного источника ШИМ на IGBT транзисторах
  • Высокая удельная мощность, высокий КПД, коэффициент нелинейных искажений 2%.
  • Высокая надежность
  • Низкий уровень частичных разрядов, менее 20 пКл (40-500 кГц)
  • Однофазный / трехфазный выход, максимальная мощность до 3000 кВА.
  • Легкий и компактный, может применяться вместо системы Мотор-Генератор и регуляторов напряжения.
  • Простой и быстрый монтаж и пуско-наладка.
  • Активная, емкостная, индуктивная нагрузка, коэффициент мощности cosφ = 0.05-0.95.
  • Применяется как источник питания, устройство с подавлением помех сети и стабилизатор частоты и напряжения.
  • Соотношение цена/качество
  • При одинаковой выходной мощности могут быть выбраны 2 ступени выходного напряжения (например: для 100 кВА ступень 1: 0.5 кВ, 200 А, ступень 2: 0.25 кВ, 400 А).
  • Работа в тяжелом режиме

Характеристики импульсного ИПЧН:
  • Выходное напряжение 0-600 В; возможны другие значения по специальному заказу;
  • Диапазон регулируемой частоты 20 Гц-4000 Гц.
  • Отображение выходного напряжения, выходного тока, выходной частоты, угла сдвига фазы, рабочей температуры, времени работы, сигнала ошибки.
  • Автоматический поиск резонансного режима при пуске.
  • Быстрая установка напряжения и частоты.

Система защит импульсного ИПЧН
  • Блокировка «пуск при нуле»
  • Кнопка вкл./выкл.
  • Кнопка аварийного отключения
  • Защита системы при пробое и перекрытии: система автоматически отключает питание при пробое и перекрытии высоковольтной обмотки.
  • Защита от короткого замыкания: автоматическое отключение при коротком замыкании.
  • Защита при сбоях питания: система работает на оставшейся (накопленной) в цепи энергии для безопасного отключения при сбое питания.
  • Защита от неправильной настройки: шкаф управления отключает выход, если система испытания выдает ошибку из-за неисправностей испытуемого объекта.
  • Защита системы охлаждения: если вентилятор включен с неправильным чередованием фаз, система автоматически изменит чередование для правильного направления потока воздуха. Если вентилятор не работает, система не запускается или отключается автоматически.
  • Ограничение выходного напряжения: предварительно задается значение выходного высоковольтного напряжения для контроля превышения выходного напряжения, вследствие неправильной эксплуатации или другой нештатной ситуации.
  • Сейсмостойкость: в основании рамы установлены тарельчатые пружины для компенсации вибраций при транспортировке.
  • Защита от неполнофазного режима: система определяет, если на входе источника питания пропадает фаза; система при этом немедленно отключается.
  • Защита шкафа управления и оптического кабеля: в случае неисправностей шкафа управления и оптического кабеля. Устройство защиты системы срабатывает автоматически и отключает питание на входе для обеспечения безопасности оператора и испытываемого объекта.


Импульсный источник питания трехфазный 600 кВА на IGBT

Сравнительная таблица источника питания линейного и импульсного типа с системой Мотор-Генератор

В таблице приведены параметры системы классического Мотор-Генератора и электронных источников питания ИПЧН. Таблица показывает преимущества каждой системы.
Ранее наиболее распространенным источником питания с регулированием напряжения и частоты были Мотор–Генераторы. Наибольшая проблема в электронных источниках питания импульсного (IGBT) или линейного типа- это снижение или устранение высокочастотных помех, образующихся из-за широтно-импульсной модуляции преобразователей. Необходимы дополнительные устройства, чтобы уменьшить гармоники напряжения при измерении уровня частичных разрядов ЧР согласно МЭК60076-1, особенно это важно при испытаниях сухих трансформаторов.


Характеристика Мотор - Генератор Источник питания импульсного типа Источник питания линейного типа Примечания
Тех. обслуживание В течение 1 года для подшипниковых узлов, обмоток, системы охлаждения электрических контактов Без тех. обслуживания, замена только электронных компонентов после 10000 часов эксплуатации Без тех. обслуживания, замена только электронных компонентов после 10000 часов эксплуатации
Диапазон частоты Зафиксированная частота или небольшой диапазон регулирования 20-600 Гц, шаг регулировании 0.01 Гц 20-600 Гц, шаг регулирования 0.01 Гц
Точность установки частоты Точные показатели при точных параметрах обмотки генератора Макс. 0.01 Гц Параметры частоты регулируются микропроцессором Макс. 0.01 Гц Параметры частоты регулируются микропроцессором В Мотор–генераторе большие значения третьей, седьмой гармоник
Стабильность частоты (важно при компенсации) При малом изменении частоты питающей сети Высокая стабильность независимо от частоты источника питания Высокая стабильность независимо от частоты источника питания В Мотор-Генераторе используется частотно-регулируемый электропривод и синхронный двигатель для стабильности частоты
Вносимые гармоники при испытаниях трансформаторов Не выполняется Выполняется до 8 гармоник Устанавливается программно Важно при испытаниях сухих трансформаторов
Модернизация Не выполняется Возможно параллельно соединить большее количество модулей Возможно параллельно соединить большее количество модулей
Капиталовложения Высокий уровень вложений Низкий уровень вложений Средний уровень вложений
Коэффициент мощности 0-0.5 или менее 0-0.98, (емкостная, реактивная, резистивная нагрузка) 0-0.95, (емкостная, реактивная, резистивная нагрузка) 0-0.95, (емкостная, реактивная, резистивная нагрузка)
Надежность систем Хорошая, при обеспечении тех. обслуживания; Очень хорошая, срок службы 15-20 лет, простое тех. обслуживание Хорошая, при использовании качест- венных электронных компонентов
Уровень частичных разрядов ЧР при испытаниях наведенным напряжением Высокий уровень частичных разрядов, не соответствует стандартам МЭК; При использовании фильтра <50 пКл <5 пКл
Время пуска В зависимости от мощности трансформатора, запуск в течение 5-30 минут 10 секунд 10 секунд
Размеры помещения Необходимо помещение больших размеров, для крупногабаритных Мотор-Генераторов необходимо отдельное помещение Необходимо помещение очень малых размеров Необходимо помещение малых размеров ИПЧН требует малых кап. затрат
Защита от перекрытия и другая защита Хорошая, но нечувствительная Хорошая, чувствительная Хорошая, чувствительная


Импульсный ИПЧН 1000 кВА трехфазный

Импульсный ИПЧН 50 кВА трехфазный для испытания наведенным напряжением


Импульсный источник питания 3000 кВА 60 Гц для портов

Испытания силового трансформатора напряжения 750 кВ наведенным напряжением
Запрос цены
X
Продукт*
Ваш телефон*
Адрес*
Страна*
Наименование компании*
Полное имя*
Email*
Сообщение*

← Назад в раздел