220kV電壓等級變電站常用(yòng)串聯諧振試驗方案
發布時(shí)間：2016-05-12 08:38 來(lái)源：華電國威
本串聯諧振耐壓試驗裝置主要是針對(duì)以下(xià)被試品：
1、220kV/150MVA主變中性點的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻(pín)率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時(shí)間1min。
2、110kV/300mm²電纜長(cháng)度0.8km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.1176uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時(shí)間60min。
3、35kV/300mm²電纜長(cháng)度3km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.5835uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時(shí)間60min。
4、220kV及以下(xià)電壓等級GIS，開關，絕緣子等電氣設備的(de)交流耐壓試驗，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓不超過395kV，試驗時(shí)間1min。
5、220kV/400mm²電纜長(cháng)度0.5km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.0625uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓216kV，試驗時(shí)間60min。
系統技術規範及性能
額定輸出電壓： 0～400kV
諧振電壓波型： 正弦波，波形畸變率＜1.0%
最大(dà)被試品電流； 2A
最大(dà)試驗容量： 800kVA
輸出頻(pín)率： 30～300Hz
工作時(shí)間： 滿功率輸出下(xià)，連續工作時(shí)間60min
品質因素： 30～90
輸入工作電源： 三相380V±10%，50Hz
環境溫度： －15℃～+40℃
相對(duì)濕度： ＜90RH%，無凝露狀況
海拔高(gāo)度： ＜3500m
噪聲： ≤50dB
系統的(de)性能特點
1 充分(fēn)利用(yòng)我公司在電子測量技術和(hé)電磁兼容方面的(de)優勢，完全自主開發設計和(hé)生産該套設備所有組成部分(fēn)包括：變頻(pín)電源、激勵變壓器、澆注式高(gāo)壓電抗器和(hé)高(gāo)精度電容分(fēn)壓器。
2 具備手動/自動模式、大(dà)屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時(shí)及操作提示功能。
3 具備多(duō)項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。
裝置容量确定
110kV/300mm2電纜，0.8km，交流耐壓試驗，試驗頻(pín)率30-300Hz，
電容量≤0.1176uF，試驗電壓128kV；
頻(pín)率取35Hz
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×35×0.1176×10-6×128×103=3.3A
對(duì)應電抗器電感量 L=1/ω2C=176H
設計八節電抗器，使用(yòng)四節電抗器串聯二組并聯,則單節電抗器的(de)參數爲125kVA/50kV/2.5A/88H，裝置總容量爲800kVA.
驗證：1.35kV，300mm2電纜3km，試驗頻(pín)率30-300Hz，電容量≤ 0.5835uF，
試驗電壓52kV
使用(yòng)電抗器二節串聯四組并聯，此時(shí)電感量爲L=88*2/4=44H,
試驗頻(pín)率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√44×0.5835×10-6)=31.4Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×31.4×0.5835×10-6×52×103=5.98A。
2.220kV，400mm2交聯電纜0.3km，試驗頻(pín)率30-300Hz，電容量≤
0.039uF，試驗電壓216kV。
使用(yòng)電抗器五串聯，此時(shí)電感量爲L=88*5=440H,
試驗頻(pín)率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√440×0.039×10-6)=38.4Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×38.4×0.039×10-6×216×103=2A。
3.220kV/150MVA主變中性點的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻(pín)率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時(shí)間1min。
使用(yòng)電抗器四串聯，此時(shí)電感量爲L=88*4=352H,
試驗頻(pín)率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√352×0.02×10-6)=60Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×60×0.02×10-6×160×103=1.2A。
結論：裝置容量定爲800kVA/400kV，分(fēn)八節電抗器，電抗器單節爲100kVA/50kV/2A/88H，使用(yòng)電抗器組合能滿足上述被試品的(de)試驗要求。
試驗時(shí)使用(yòng)關系表
設備組合
試品 |
電抗器100kVA/50kV
八節 |
激勵變壓器輸出端選擇 |
|
滿足220kVGIS,開關,互感器,絕緣子 (試驗電壓395kV,試驗時(shí)間1min) |
|
使用(yòng)電抗器八節串聯 |
20kV |
|
滿足150MkVA/220kV變壓器中點，(試驗電壓160kV,試驗時(shí)間1min) |
|
使用(yòng)電抗器四節串聯 |
10kV |
|
滿足110kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤128kV,試驗時(shí)間60min) |
長(cháng)度400m以下(xià) |
使用(yòng)電抗器四節串聯 |
5kV |
|
長(cháng)度400~800m |
使用(yòng)電抗器四節串聯二組并聯 |
5kV |
|
滿足35kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤52kV,試驗時(shí)間60min) |
長(cháng)度750m以下(xià) |
使用(yòng)電抗器二節串聯 |
3kV |
|
長(cháng)度 750~1500m |
使用(yòng)電抗器二節串聯二組并聯 |
3kV |
|
長(cháng)度 1500~2250m |
使用(yòng)電抗器二節串聯三組并聯 |
3kV |
|
長(cháng)度 2250~3000m |
使用(yòng)電抗器二節串聯四組并聯 |
3kV |
|
滿足220kV/400mm2電纜, (試驗電壓≤22kV,試驗時(shí)間5min) |
長(cháng)度300m以下(xià) |
使用(yòng)電抗器五節串聯 |
10kV |
主要部件的(de)技術規範及性能
變頻(pín)電源控制箱 30kVA/220V/380V 1台
技術參數
輸入工作電源： 單相220V或三相380V±10%，50Hz。
輸出電壓和(hé)電流： 0～400V，最大(dà)電流75A。
輸出頻(pín)率： 30～300Hz，頻(pín)率調節細度0.1Hz，不穩定度＜0.05%。
額定輸出容量： 30kVA
外形尺寸和(hé)重量： 500×350×400mm；40kg
性能特點
參數設置：可(kě)對(duì)試驗電壓、耐壓時(shí)間、試驗模式、試驗電流、等參數進行設置或選擇。
試驗模式：手動試驗模式、自動試驗模式
手動試驗模式：具備升壓、調諧（含手動、自動）、降壓（手控自動）功能等。
自動試驗模式：進入試驗狀态後，自動進行調諧、升壓、計時(shí)、降壓、切斷主回路并轉到試驗結果界面。
保護功能及其信息提示：具備高(gāo)壓過壓、低壓過流保護，以及失諧保護、零位、放電保護等多(duō)重保護功能。
數據存儲功能：試驗結果保存、回查等。
試驗結果：手動或自動試驗完畢後，在試驗結果界面中可(kě)顯示出試驗時(shí)的(de)詳細參數，可(kě)将參數保存在存儲器中，該存儲器爲非易失存儲器，可(kě)保存200次試驗記錄。
數據查詢：可(kě)将已保存的(de)試驗結果數據顯示到屏幕上。
自動穩壓功能：系統根據設定的(de)試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的(de)試驗電壓，電壓穩定度可(kě)達1%。
調頻(pín)範圍設定：調頻(pín)範圍可(kě)設爲20～300Hz。
過壓保護功能：軟件過壓保護值，豐富的(de)高(gāo)壓過壓保護功能，更具安全性，有效保護人(rén)身、設備及試品的(de)安全。
過電流保護：可(kě)人(rén)工設定過電流保護值；當整套裝置的(de)輸出電流達到保護整定值時(shí)，自動切除整套裝置
擊穿保護：具有放電或閃絡保護功能，當高(gāo)壓側發生對(duì)地閃絡時(shí)，自動切除整套裝置。不會對(duì)試驗設備和(hé)人(rén)身造成傷害，變頻(pín)電源内電子元件不會擊穿
斷電保護：試驗電源斷電後，裝置能快(kuài)速保護
激勵變壓器 30kVA/3/5/10/20kV/0.4kV/0.2kV 1台
配置特點：将高(gāo)電壓、小電流、短時(shí)間與低電壓、大(dà)電流、長(cháng)時(shí)間的(de)試品試驗分(fēn)開處理(lǐ)，配置不同抽頭勵磁變，以保證勵磁變壓器的(de)最大(dà)利用(yòng)率及重量最輕。
技術參數
額定容量： 30kVA
輸入電壓： 0~200V或0～400V
輸出電壓： 3kV;5kV;10kV;20kV;
工作頻(pín)率範圍： 30～300Hz
工作時(shí)間： 60min
外形尺寸和(hé)重量：350×400×400mm；125kg
适用(yòng)範圍： 電氣主設備試驗及電纜試驗
性能特點
激勵變爲幹式結構，無漏油之慮。
高(gāo)、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層，既是勵磁變壓器，又是隔離變壓器。
内置過壓保護，防止擊穿反擊。
高(gāo)壓諧振電抗器 100kVA/50kV 8台
技術參數
額定最高(gāo)工作電壓： 50kV（有效值）
額定最大(dà)工作電流： 2A（有效值）
額定容量： 100kVA
額定電感量： 88H
工作頻(pín)率： 30～300Hz
工作時(shí)間： 60min
外形尺寸和(hé)重量： φ400×450mm；60kg/台
性能特點
高(gāo)壓諧振電抗器采用(yòng)真空環氧整體澆注，外有憎水(shuǐ)層，防潮性能好，絕緣耐熱(rè)等級F級，滿足幹式電抗器國家規範要求。
電抗器爲便攜式，體積小，重量輕。
電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯時(shí)分(fēn)組重疊，以降低總體高(gāo)度減輕勞動強度，增強安全穩定性。
電容分(fēn)壓器 400kV/500pF 1台
工作方式： 純電容式
額定電壓： 400kV有效值
額定電容量： 500pF
工作頻(pín)率： 30～300Hz
測量誤差： ＜1.5%
外形尺寸和(hé)重量： φ120×1000mm；8kg(3節)
性能特點
額定電壓下(xià)可(kě)連續運行1小時(shí)。
在30～300Hz範圍内，其精度和(hé)穩定度保持要求不變。
在20℃、0.4～0.5UN下(xià)介損值：≤0.15
分(fēn)壓比誤差：有效值時(shí)≤1.5%，
高(gāo)、低壓臂的(de)電容采用(yòng)一緻的(de)介質結構，溫度系數小，角位移小，在30~300H内分(fēn)壓比不變。
電壓測量通(tōng)過專用(yòng)測試引線引至變頻(pín)電源進行測量。
系統的(de)基本配置
(一)主要部件一覽表
|
序号 |
設備名稱 |
規 格 |
單位 |
數量 |
備 注 |
|
1 |
變頻(pín)電源控制箱 |
30kVA/0.4kV/0.2kV |
|
1 |
30kVA，30～300Hz |
|
2 |
激勵變壓器 |
30kVA/3/5/10/20kV/0.4kV/0.2kV |
台 |
1 |
30kVA，30～300Hz，60min
輸出電壓:3kV;5kV;10kV；20kV |
|
3 |
高(gāo)壓諧振電抗器 |
100kVA/50kV |
台 |
8 |
50kV，2A，88H，60min |
|
4 |
電容分(fēn)壓器 |
400kV/500pF |
台 |
1 |
400kV，500pF，精度1.5級，
純交流 |
（二）設備附件及相關資料一覽表
|
序号 |
名 稱 |
型号及規格 |
單位 |
數量 |
備注 |
|
1 |
防雨(yǔ)防塵罩 |
按設備尺寸配套 |
隻 |
9 |
|
|
2 |
試驗線 |
按設備成套
需要配置 |
包 |
1 |
|
|
3 |
出廠試驗報告 |
|
份 |
1 |
|
|
4 |
成套裝置使用(yòng)說明(míng)書(shū) |
|
份 |
1 |
|
|
5 |
産品合格證 |
|
份 |
1 |
|
|
6 |
裝箱清單 |
|
份 |
1 |
|
