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变频串联谐振试验成套装置

更新时间:2019-06-10

简要描述:

变频串联谐振试验成套装置随着科技进步、电力事业的快速发展,特别是近几年来“城乡两网改造"、高压交联电缆及GIS(组合电器)得以广泛应用且电缆的容量和长度不断攀升,以往的直流耐压试验不能正确反映上述设备的实际绝缘性能,而做为试验手段的普通工频试验设备在大容量的情况下又显得极为笨重,不适合现场使用。因而针对这一现场试验要求,我们研制了变频串联谐振耐压试验成套装置。

一、变频串联谐振试验成套装置试品对象及试验要求

1、10kV/300mm2电缆2km的交流耐压试验,电容量≤0.0441uF,试验频率30-300Hz,试验电压128kV,试验时间60min。

2、35kV/300mm²长度0。5km电缆的交流耐压试验,电容量≤0。389uF,试验频率30-300Hz,试验电压52kV,试验时间60min。

3、220kV/18000kVA主变中性点的交流耐压试验,电容量≤0.01uF,试验频率45-65Hz,试验电压不超过120kV,试验时间1min。

4、110kV断路器、绝缘子、开关的交流耐压试验,试验频率30-300Hz,试验电压265kV,试验时间1min。

二、变频串联谐振试验成套装置工作环境

环境温度:-100C –50 0C;
相对湿度:≤90%RH;
海拔高度:  ≤1000米;

三、主要技术参数及功能

额定容量:405kVA;
输入电源:单相220或三相380V电压,频率为50Hz;
额定电压:45kV;90kV;135kV;270kV
额定电流: 9A;4.5A;3A;1.5A
工作频率:30-300Hz;
装置输出波形:正弦波
波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%;
工作时间:额定负载下允许连续60min;过压1.1倍1分钟;
温    升:额定负载下连续运行60min后温升≤65K;
品质因素:装置自身Q≥30(f=45Hz);
保护功能: 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分);
测量精度:系统有效值1.5级;

四、装置容量确定

,设计六节电抗器,则单节电抗器为67.5kVA/45kV/1.5A/90H,装置总容量为405kVA。

验证:1、35kV/300mm²长度2km电缆的交流耐压试验,电容量≤0.389uF,试验频率30-300Hz,试验电压52kV,试验时间60min。

使用电抗器两节串联(系数1.05)三组并联,则L=90×2×1.05/3=63 H ,则:

试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√63×0.389×10-6)=32.15Hz

试验电流:I=2πfCU试 =2π×32。15×0。389×10-6×52×103=4。09A

2、110kV/300mm2电缆0。3km的交流耐压试验,电容量≤0。0441uF,试验频率30-300Hz,试验电压128kV,试验时间60min。

35KV变频串联谐振试验装置,使用电抗器三节串联(系数1.1)两组并联,则L=90×3×1.1/2=148.5H ,则:

试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3。14×√148。5×0。0441×10-6)=62。2Hz

试验电流:I=2πfCU试 =2π×62.2×0.0441×10-6×128×103=2.21A

装置容量定为405kVA/270kV,分六节电抗器,电抗器单节为67.5kVA/45kV/1.5A/90H,使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。  

35KV变频串联谐振试验装置,试验时设备使用关系列表

  1. 设备组合

    被试品对象

    电抗器

    67.5kVA/45kV六节

    激励变压器

    输出端选择

    35kV/300mm²电缆2km

    使用电抗器两节串联

    三组并联

    4kV

    110kV断路器、绝缘子、开关

    使用电抗器六节串联

    16kV

    110kV/300mm2电缆0.3km

    使用电抗器三节串联

    两组并联

    4kV

    220kV/18000kVA主变

    使用电抗器四节串联

    及补偿电容器

    8kV

    五、系统配置及其参数

    激励变压器JLB-18kVA/4/8/16kV/0。4kV                      1台

    额定容量:18kVA;
    输入电压:0-400V,单相;
    输出电压:4/8/16kV
    结    构:干式;
    重    量:约95kg;

    变频电源HTXZBP-18kW/220/380V                  1台

    额定输出容量:18kW
    工作电源: 220/380±10%V(单/三相),工频
    输出电压:0 –400V,单相,
    额定输入电流:45A
    额定输出电流:45A
    电压分辨率: 0.01kV
    电压测量精度:1.5%
    频率调节范围:30 – 300Hz
    频率调节分辨率:≤0.1Hz
    频率稳定度:    0.1%
    运 行 时 间:额定容量下连续60min 
    额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;
    噪 声 水 平:≤50dB
    可实现以下功能

    1)变频电源的放置为纵向和横向,特别适合现场操作及观察;

    2)内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱,可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性;

    3)参数显示:触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统

    可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容,电感,频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性;

    4)参数设置:大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置,可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择;

    5)试验模式:触摸屏和外接鼠标操作,有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐(含手动、自动)、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等;

    6)保护功能及其信息提示:具备高压过压保护、低压过流、过流保护,以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能;

    7) 数据存储功能:试验结果保存(手动保存)、打印、上传、回查等

    ① 试验结果:手动或自动试验完毕后,在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数,当试验发生中断时,可提示中断状态。可将参数保存在存储器中,该存储器为非易失存储器,可保存50次试验记录;

    ② 数据查询:可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上,同时具有USB接口,可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印;(打印机属客户自选,若客户有此需求,须在合同中予以特别写明)

    8)自动稳压功能:系统根据设定的试验电压或手动升压结果,自动跟踪并维持稳定的试验电压,电压稳定度可达1.0%;

    9)调频范围及频率分辨率均可设定:调频范围可设为30~300Hz、45~100Hz、200-300Hz、按需设置,可加快调谐过程;频率分辨率根据需要,可预设为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz,在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡;

    10)频率调节分为粗调和细调,并可自动寻找试验谐振点,保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移;

    P)重  量:约22kg;

    高压电抗器DK-67.5kVA/45kV                      6节

    额定容量:67.5kVA;
    额定电压:45kV;
    额定电流:1.5A;
    电 感 量:90H/单节;
    品质因素:Q≥30 (f=45Hz);
    结    构:干式;
    重    量:约85kg;

    电容分压器FR-270kV/500pF                      1套

    额定电压:270kV;
    高压电容量:500pF
    介质损耗:tgσ≤0.5%;
    分 压 比:3000:1
    测量精度:有效值1.5级;
    重    量:约26kg;

    补偿电容器BC-120kV/10000pF                      1套

    额定电压:120kV;
    高压电容量:10000pF
    重量:20kg
    供货清单一览表

    (一)配置设备一览表

  2. 序号

    设  备  名  称

    型  号  及  规  格

    单位

    数量

    备注

    1

    激励变压器

    JLB-18kVA/4/8/16kV/0。4kV

    1

     

    2

    变频电源

    SDBP-18kW/220/380V

    1

     

    3

    高压电抗器

    DK-67.5kVA/45kV

    6

     

    4

    电容分压器

    FRC-270kV/500pF

    1

     

    5

    补偿电容器

    BC-120kV/10000pF

    1

     

    6

    内部连接线

     

    1

     

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