变频串联谐振交流耐压试验装置540kVA/270kV

变频串联谐振交流耐压试验装置540kVA/270kV

一、 被试品对象及试验要求

1、110kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.147uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。

2、35kV/300mm2电缆2km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、10kV/300mm2电缆4.5km的交流耐压试验，电容量≤1.69uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

4、110kV/80000kVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过160kV，试验时间1min。

5、110kV开关、GIS等变电站设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过265kV，试验时间1min。

二、 工作环境

1. 环境温度：－10⁰C –50 ⁰C;

2. 相对湿度：≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤4500米；

三、 装置主要技术参数及功能

1. 额定容量：540kVA；

2. 输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；

3. 额定电压：45kV；90kV；135kV；270kV；

4. 额定电流： 12A；6A；4A；2A；

5. 工作频率：30-300Hz；

6. 装置输出波形：正弦波

7. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

8. 工作时间：额定负载下允许连续180min；过压1.1倍1分钟；

9. 温    升：额定负载下连续运行180min后温升≤65K；

10. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

11. 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)；

12. 测量精度：系统有效值1.5级；

四、 设备遵循标准

GB10229-88            《电抗器》

GB1094　　　　　　　　《电力变压器》

GB50150-2016　　　　　《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL/T 596-1996          《电力设备预防性试验规程》

GB1094.1-GB1094.6-96   《外壳防护等级》

GB2900　　　　　　　　《电工名词术语》

GB/T16927.1~2-1997　　 《高电压试验技术》

五\装置容量确定

变频串联谐振交流耐压试验装置540kVA/270kV设计六节电抗器，则单节电抗器为90kVA/45kV/2A/90H，装置总容量为540kVA。

验证：1、110kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.147uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。

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×√148.5×0.147×10^-6)=34.06Hz

试验电流：I=2πfCU试 =2π×34.06×0.147×10^-6×128×10³=4A

2、35kV/300mm2电缆2km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=63H ，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

3、10kV/300mm2电缆4.5km的交流耐压试验，电容量≤1.69uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

使用电抗器六节并联，则L=90/6=15H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√15×1.69×10^-6)=31.61Hz

试验电流：I=2πfCU试 =2π×31.61×1.69×10^-6×22×10³=7.38A

装置容量定为540kVA/270kV，分六节电抗器，电抗器单节为90kVA/45kV/2A/90H，使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。  

试验时设备使用关系列表

六、系统配置及其参数

1. 激励变压器JLB-30kVA/3/6/15kV/0.4kV                      1台

a) 额定容量：30kVA；

b) 输入电压：0-400V，单相；

c) 输出电压：3/6/15kV

d) 结    构：干式；

e) 重    量：约150kg；

2. 变频电源CHXB-F -30kW/220/380V                          1台

a) 额定输出容量：30kW

b) 工作电源： 220/380±10%V（单/三相），工频

c) 输出电压：0 –400V，单相，

d) 额定输入电流：75A

e) 额定输出电流：75A

f) 电压分辨率： 0.01kV

g) 电压测量精度：1.5%

h) 频率调节范围：30 – 300Hz

i) 频率调节分辨率：≤0.1Hz

j) 频率稳定度：    0.1%

k) 运 行 时 间：额定容量下连续180min

l) 额定容量下连续运行180min元器件温度≤65K;

m) 噪 声 水 平：≤50dB

n) 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32kg；

3. 高压电抗器DK-90kVA/45kV                    6节

a) 额定容量：90kVA;

b) 额定电压：45kV；

c) 额定电流：2A；

d) 电 感 量：90H/单节；

e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f) 结    构：干式；

g) 重    量：约100kg；

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

a) 额定电压：270kV；

b) 高压电容量：500pF

c) 介质损耗：tgσ≤0.5%；

d) 分 压 比：3000：1

e) 测量精度：有效值1.5级;

f) 重    量：约30kg；

七、供货清单一览表

（一）配置设备一览表

（二）相关资料一览表