JL-1006-540kVA/270kV/45KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置參考方案

一、系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備ZY測試儀器通用技術(shù)條件

第6部分：高壓串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置》

JB/T9641-1999《試驗(yàn)變壓器》

GB10229              《電抗器》

GB/T.311-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》

DL/T846-2004         《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件》

GB4793-1984《電子測量儀器AQ要求》

GB2900               《電工名詞術(shù)語》

GB4208《外殼防護(hù)等級》

GB191《包裝貯運(yùn)標(biāo)志》

GB/T16927-1997《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》

二、工作環(huán)境

1. 環(huán)境溫度：－15⁰C–40⁰C;

2. 相對濕度：≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤3500米；

三、裝置主要適用范圍

1、滿足300mm²,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度6km，電容≤1.99uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

2、滿足300mm²,35kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度3km，電容≤0.58uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤52kV。

3、滿足300mm²,110kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度0.8km，電容≤0.111uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤128kV。

4、滿足240MVA/220kV以下變壓器中性點(diǎn)交流耐壓試驗(yàn)，電容≤0.02uF,試驗(yàn)頻率45~65Hz,試驗(yàn)電壓U≤160kV。

5、滿足110kV開關(guān)，母線，GIS交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤265kV。

6、滿足35kV開關(guān)，母線交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤95kV。

四、系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及性能

4.1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

4.1.1 額定輸出電壓：       0～270kV

4.1.2 諧振電壓波型：       正弦波，波形畸變率＜1.0%

4.1.3 zui大被試品電流；       2A/4A

4.1.4 zui大試驗(yàn)容量：         540kVA

4.1.5 輸出頻率：       30～300Hz

4.1.6 工作時(shí)間：       滿功率輸出下，連續(xù)工作時(shí)間60min

4.1.7 品質(zhì)因素：         30～90

4.1.8 輸入工作電源：     單相220V或三相380V±5%，50Hz

4.1.9 環(huán)境溫度：         －15℃～+40℃

4.1.10 相對濕度：         ＜90RH%，無凝露狀況

4.1.11 海拔高度：         ＜3500m

4.1.12 噪聲：        ≤50dB

4.2 系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢，完全自主開發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)該套設(shè)備所有組成部分包括：變頻電源、激勵(lì)變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。

4.2.2 具備手動(dòng)/自動(dòng)模式、大屏幕顯示、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，并具有自動(dòng)計(jì)時(shí)及操作提示功能。

4.2.3 具備多項(xiàng)保護(hù)功能，如：過壓、過流保護(hù)、放電保護(hù)、失諧保護(hù)等。

五、裝置容量確定

滿足300mm²,110kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度0.8km，電容≤0.111uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤128kV。

頻率取34Hz

試驗(yàn)電流 I=2πfCU_試=2π×34×0.111×10^-6×128×10³=3.1A

對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω²C=162H

設(shè)計(jì)六節(jié)電抗器，將六節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為90kVA/45kV/2A/100H，裝置總?cè)萘繛?40kVA。

驗(yàn)證：1.滿足240MVA/220kV以下變壓器中性點(diǎn)交流耐壓試驗(yàn)，電容≤0.02uF,試驗(yàn)頻率45~65Hz,試驗(yàn)電壓U≤160kV。

使用電抗器六節(jié)串聯(lián)，此時(shí)電感量為L=100*4=400H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√400×0.02×10^-6)=56.29Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU_試=2π×56.29×0.02×10^-6×160×10³=1.2A。

2.滿足300mm²,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度6km，電容≤1.99uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

使用電抗器六節(jié)并聯(lián)，此時(shí)電感量為L=100/6=16H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√16×1.99×10^-6)=28.2Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU_試=2π×28.2×1.99×10^-6×22×10³=7.7A。

3.滿足300mm²,35kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度3km，電容≤0.58uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤52kV。

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)三節(jié)組并聯(lián)，此時(shí)電感量為L=200*3=66.6H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√66.6×0.58×10^-6)=25.6Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU_試=2π×25.6×0.58×10^-6×52×10³=4.8A。

結(jié)論：裝置容量定為540kVA/270kV/27kV，分六節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為54kVA/27kV/2A/65H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。

六、試驗(yàn)時(shí)使用關(guān)系表

七、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能

7.1 變頻電源控制箱 JL1006-30kVA/220V/380V    1臺

7.1.1 技術(shù)參數(shù)  

7.1.1.1 輸入工作電源： 單相220V或三相380V±5%，50Hz。

7.1.1.2 輸出電壓和電流： 0～400V，zui大電流62.5A。

7.1.1.3 輸出頻率：  30～300Hz，頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1Hz，不穩(wěn)定度＜0.05%。

7.1.1.4 額定輸出容量：  30kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量： 510×340×450mm；30kg  

7.1.2 性能特點(diǎn)

7.1.2.1 參數(shù)設(shè)置：可對試驗(yàn)電壓、耐壓時(shí)間、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、試?yàn)電流、等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。

7.1.2.2 試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑菏謩?dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、自?dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

a、手動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑壕邆渖龎?、調(diào)諧（含手動(dòng)、自動(dòng)）、降壓（手控自動(dòng)）功能等。

b、自動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑哼M(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)后，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)諧、升壓、計(jì)時(shí)、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗(yàn)結(jié)果界面。

7.1.2.3 保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過壓、低壓過流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能。

7.1.2.4 數(shù)據(jù)存儲功能：試驗(yàn)結(jié)果保存、回查等。

a、試驗(yàn)結(jié)果：手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù)，可將參數(shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存200次試驗(yàn)記錄。

b、數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。

7.1.2.5自動(dòng)穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果，自動(dòng)跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓，電壓穩(wěn)定度可達(dá)1%。

7.1.2.6 調(diào)頻范圍設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為20～300Hz。

7.1.2.7 過壓保護(hù)功能：軟件過壓保護(hù)值，豐富的高壓過壓保護(hù)功能，更具AQ性，有效保護(hù)人身、設(shè)備及試品的AQ。

7.1.2.8過電流保護(hù)：可人工設(shè)定過電流保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置

7.1.2.9擊穿保護(hù)：具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置。不會對試驗(yàn)設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)電子元件不會擊穿

7.1.2.10斷電保護(hù)：試驗(yàn)電源斷電后，裝置能快速保護(hù)

7.2 激勵(lì)變壓器 JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV     1臺

配置特點(diǎn)：將高電壓、小電流、短時(shí)間與低電壓、大電流、長時(shí)間的試品試驗(yàn)分開處理，配置不同抽頭勵(lì)磁變，以保證勵(lì)磁變壓器的zui大利用率及重量zui輕。10kV電纜等電氣設(shè)備試驗(yàn)時(shí),使用1.5kV輸出端;35kV電纜等電氣設(shè)備試驗(yàn)時(shí)，使用3kV輸出端; 110kV電纜試驗(yàn)時(shí)，使用5kV輸出端; 110kV變電站試驗(yàn)時(shí)，使用15kV輸出端;

7.2.1 技術(shù)參數(shù)             

7.2.1.1 額定容量：30kVA

7.2.1.2 輸入電壓：0～400V

7.2.1.3 輸出電壓：  1.5kV;3kV;5kV;15kV

7.2.1.4 工作頻率范圍：30～300Hz

7.2.1.5 工作時(shí)間：60min

7.2.1.6 外形尺寸和重量：460×350×450mm；125kg

7.2.1.7 適用范圍：電氣主設(shè)備試驗(yàn)及電纜試驗(yàn)

7.2.2 性能特點(diǎn)

7.2.2.1 激勵(lì)變?yōu)楦墒浇Y(jié)構(gòu)，無漏油之慮。

7.2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層，既是勵(lì)磁變壓器，又是隔離變壓器。

7.2.2.3 內(nèi)置過壓保護(hù)，防止擊穿反擊。

7.3 高壓諧振電抗器 DK-90kVA/45kV   六臺

7.3.1 技術(shù)參數(shù)

7.3.1.1 額定zui高工作電壓：45kV（有效值）

7.3.1.2 額定zui大工作電流：2A（有效值）

7.3.1.3 額定容量：90kVA

7.3.1.4 額定電感量：100H

7.3.1.5工作頻率：        30～300Hz

7.3.1.6 工作時(shí)間：60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量：     φ400×350mm；60kg/臺

7.3.2 性能特點(diǎn)

7.3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環(huán)氧整體澆注，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級F級，滿足干式電抗器國家規(guī)范要求。

7.3.2.2電抗器為便攜式，體積小，重量輕。

7.3.2.3電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯(lián)時(shí)分組重疊，以降低總體高度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)AQ穩(wěn)定性。

7.4 電容分壓器 FRC-270kV/500pF1臺

7.4.1 技術(shù)參數(shù)

7.4.1.1 工作方式：純電容式

7.4.1.2 額定電壓：270kV有效值

7.4.1.3 額定電容量：500pF

7.4.1.4 工作頻率：30～300Hz

7.4.1.5 測量誤差：＜1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量：φ120×1000mm；8kg(2只)

7.4.2 性能特點(diǎn)

7.4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)。

7.4.2.2 在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)定度保持要求不變。

7.4.2.3 在20℃、0.4～0.5U_N下介損值：≤0.15

7.4.2.4 分壓比誤差：有效值時(shí)≤1.0%，

7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度系數(shù)小，角位移小，在30~300H內(nèi)分壓比不變。

7.4.2.6 電壓測量通過ZY測試引線引至變頻電源進(jìn)行測量。

八、系統(tǒng)的基本配置

(一)主要部件一覽表