串聯諧振耐壓試驗裝置方案
發布時(shí)間：2016-08-05 08:51 來(lái)源：華電國威
被試品對(duì)象及試驗要求
1、35kV/300mm2電纜1.5km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.29uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時(shí)間60min。
2、10kV/300mm2電纜4km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤1.502uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時(shí)間5min。
3、35kV/31500kVA主變的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，試驗頻(pín)率45-65Hz，試驗電壓不超過68kV，試驗時(shí)間1min。
4、35kV開關，互感器等變電站設備的(de)交流耐壓試驗，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓不超過95kV，試驗時(shí)間1min。
裝置主要技術參數及功能
1. 額定容量：216kVA；
2. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻(pín)率爲50Hz；
3. 額定電壓：27kV；54kV； 108kV
4. 額定電流：8A； 4A； 2A
5. 工作頻(pín)率：30-300Hz；
6. 裝置輸出波形：正弦波
7. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
8. 工作時(shí)間：額定負載下(xià)允許連續60min；過壓1.1倍1分(fēn)鐘(zhōng)；
9. 溫 升：額定負載下(xià)連續運行60min後溫升≤65K；
10. 品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
11. 保護功能： 對(duì)被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻(pín)電源部分(fēn))；
12. 測量精度：系統有效值1.5級；
裝置容量确定
設計四節電抗器，則單節電抗器爲54kVA/27kV/2A/68H，裝置總容量爲216kVA。
驗證：1、35kV/300mm2電纜1.5km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.29uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時(shí)間60min。
使用(yòng)電抗器兩節串聯（系數1.05）兩組并聯，則L=68×2×1.05/2=71.4H ，則：
試驗頻(pín)率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√71.4×0.29×10-6)=35Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×35×0.29×10-6×52×103=3.32A
2、10kV/300mm2電纜4km的(de)交流耐壓試驗，電容量≤1.502uF，試驗頻(pín)率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時(shí)間5min。
使用(yòng)電抗器四節并聯，則L=68/4=17H ，則：
試驗頻(pín)率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√17×1.502×10-6)=31.5Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×31.5×1.502×10-6×22×103=6.54A
3、35kV/31500kVA主變的(de)交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，試驗頻(pín)率45-65Hz，試驗電壓不超過68kV，試驗時(shí)間1min。
使用(yòng)電抗器四節串聯（系數1.2），則L=68×4×1.2=326.4H ，配置一個(gè)70kV/20000pF補償電容器，則：
試驗頻(pín)率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√326.4×0.03×10-6)=50.86Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×50.86×0.03×10-6×68×103=0.65A
裝置容量定爲216kVA/108kV，分(fēn)四節電抗器，電抗器單節爲54kVA/27kV/2A/68H，使用(yòng)電抗器串并聯能滿足上述被試品的(de)試驗要求。
試驗時(shí)設備使用(yòng)關系列表
設備組合
被試品對(duì)象 |
電抗器
54kVA/27kV四節 |
激勵變壓器輸出端選擇 |
試驗電壓（kV） |
|
35kV/300mm2電纜1.5km |
使用(yòng)電抗器兩節串聯
兩組并聯 |
3kV |
≤52kV |
|
10kV/300mm2電纜4km |
使用(yòng)電抗器四節并聯 |
1.5kV |
≤22kV |
|
35kV/31500kVA主變 |
使用(yòng)電抗器四節串聯及補償電容器 |
6kV |
≤68kV |
|
35kV開關，互感器 |
使用(yòng)電抗器四節串聯 |
6kV |
≤95kV |
系統配置及其參數
1. 激勵變壓器GWJLB-12kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 1台
a) 額定容量：12kVA；
b) 輸入電壓：0-400V，單相；
c) 輸出電壓：1.5/3/6kV
d) 結 構：幹式；
e) 重 量：約55kg；
2. 變頻(pín)電源GWXZ -12kW/220/380V 1台
a) 額定輸出容量：12kW
b) 工作電源： 220/380±10%V（單/三相），工頻(pín)
c) 輸出電壓：0 –400V，單相，
d) 額定輸入電流：30A
e) 額定輸出電流：30A
f) 電壓分(fēn)辨率： 0.01kV
g) 電壓測量精度：1.5%
h) 頻(pín)率調節範圍：30 – 300Hz
i) 頻(pín)率調節分(fēn)辨率：≤0.1Hz
j) 頻(pín)率穩定度： 0.1%
k) 運 行 時(shí) 間：額定容量下(xià)連續60min
l) 額定容量下(xià)連續運行60min元器件最高(gāo)溫度≤65K;
m) 噪 聲 水(shuǐ) 平：≤50dB
n) 可(kě)實現以下(xià)功能
1）變頻(pín)電源的(de)放置爲縱向和(hé)橫向，特别适合現場(chǎng)操作及觀察；
2）内外部具備特殊減震橡膠支撐腳和(hé)保護鋁箱，可(kě)有效減緩運輸中的(de)颠簸震動和(hé)吊裝時(shí)的(de)沖擊。保證了(le)變頻(pín)電源的(de)長(cháng)期穩定性和(hé)可(kě)靠性；
3）參數顯示：觸摸或外接鼠标大(dà)屏幕液晶界面顯示系統
可(kě)顯示諧振電壓(即試驗前設置的(de)目标電壓)、試驗頻(pín)率、測量頻(pín)率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時(shí)間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時(shí)、操作模式切換、電容，電感，頻(pín)率互換計算(suàn)、參數查詢等, 還(hái)可(kě)顯示頻(pín)率曲線、電壓曲線等可(kě)直觀地判斷當次試驗諧振頻(pín)率準确及穩定性；
4）參數設置：大(dà)屏幕觸摸液晶彩屏和(hé)外接鼠标直接完成各種參數的(de)設置，可(kě)對(duì)起始頻(pín)率、終止頻(pín)率、起始電壓、階段升壓和(hé)計時(shí)、測量分(fēn)壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻(pín)率互換計算(suàn)、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇；
5）試驗模式：觸摸屏和(hé)外接鼠标操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀态。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分(fēn)段加壓和(hé)計時(shí)、運行狀态、模式切換、故障提示、電容電感頻(pín)率互換計算(suàn)功能等；
6）保護功能及其信息提示：具備高(gāo)壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多(duō)重保護功能；
7） 數據存儲功能：試驗結果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等
① 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，當試驗發生中斷時(shí)，可(kě)提示中斷狀态。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50次試驗記錄；
② 數據查詢：可(kě)将已保存的(de)試驗結果數據顯示到屏幕上，同時(shí)具有USB接口，可(kě)将數據輸出打印或利用(yòng)設備所攜帶打印機打印；（打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特别寫明(míng)）
8）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1.0%；
9）調頻(pín)範圍及頻(pín)率分(fēn)辨率均可(kě)設定：調頻(pín)範圍可(kě)設爲30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可(kě)加快(kuài)調諧過程；頻(pín)率分(fēn)辨率根據需要，可(kě)預設爲0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得(de)優化(huà)平衡；
10）頻(pín)率調節分(fēn)爲粗調和(hé)細調，并可(kě)自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻(pín)率在整個(gè)試驗過程中不發生漂移；
P）重 量：約15kg；
3. 高(gāo)壓電抗器GWDK-54kVA/27kV 4節
a) 額定容量：54kVA;
b) 額定電壓：27kV；
c) 額定電流：2A；
d) 電 感 量：68H/單節；
e) 品質因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f) 結 構：幹式；
g) 重 量：約50kg；
4. 電容分(fēn)壓器GWFR-110kV/1000pF 1套
a) 額定電壓：110kV；
b) 高(gāo)壓電容量：1000pF
c) 介質損耗：tgσ≤0.5%；
d) 分(fēn) 壓 比：1500：1
e) 測量精度：有效值1.5級;
f) 重 量：約12kg；
5. 補償電容器GWBC-70kV/20000pF 1套
g) 額定電壓：70kV/35kV；
h) 高(gāo)壓電容量：20000pF/40000pF；
i) 重量：15kg
供貨清單一覽表
（一）配置設備一覽表
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序号 |
設 備 名 稱 |
型 号 及 規 格 |
單位 |
數量 |
備注 |
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1 |
激勵變壓器 |
12kVA/1.5/3/6kV/0.4kV |
台 |
1 |
|
|
2 |
變頻(pín)電源 |
12kW/220/380V |
台 |
1 |
|
|
3 |
高(gāo)壓電抗器 |
54kVA/27kV |
台 |
4 |
|
|
4 |
電容分(fēn)壓器 |
110kV/1000pF |
套 |
1 |
|
|
5 |
補償電容器 |
70kV/20000pF（出一個(gè)35kV） |
套 |
1 |
|
|
6 |
内部連接線 |
|
套 |
1 |
|
