2019調頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、系統執行標準
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》DL/T849.6-2004 《電力設備測試儀器通用技術條件
第6部分：高壓諧振試驗裝置》
JB/T9641-1999 《試驗變壓器》
GB10229 《電抗器》
GB/T.311-1997 《高壓輸變電設備的絕緣與配合》
DL/T846-2004 《高電壓測試設備通用技術條件》
GB4793-1984 《電子測量儀器要求》
GB2900 《電工名詞術語》
GB4208 《外殼防護等級》
GB191 《包裝貯運標志》
GB/T16927-1997 《高電壓試驗技術》
二、工作環境
1. 環境溫度：－150C –40 0C;
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，長度10km，電容≤3.7uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。
2、滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度4km，電容≤0.76uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。
3、滿足300mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.139uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。
4、滿足120MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。
5、滿足110kV開關，母線，GIS交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤265kV。
四、系統技術規范及性能
4.1 系統技術參數
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 被試品電流； 2A
4.1.4 試驗容量： 540kVA
4.1.5 輸出頻率： 30～300Hz
4.1.6 工作時間： 滿功率輸出下，連續工作時間60min
4.1.7 品質因素： 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 系統的性能特點
4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方面的優勢，*自主開發設計和生產該套設備所有組成部分包括：變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。
4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時及操作提示功能。
4.2.3 具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。
五、2019型調頻串聯諧振耐壓試驗裝置裝置容量確定
滿足300mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.139uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。
頻率取34Hz
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×34×0.139×10-6×128×103=3.8A
對應電抗器電感量 L=1/ω2C=157H
設計十節電抗器，將十節電抗器五節串聯二組并聯使用,則單節電抗器的參數為54kVA/27kV/2A/63H，裝置總容量為540kVA。
驗證：1.滿足120MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。
使用電抗器六節串聯，此時電感量為L=63*6=378H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√378×0.02×10-6)=57.9Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×57.9×0.02×10-6×160×103=1.1A。
2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度10km，電容≤3.7uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。
使用電抗器十節并聯，此時電感量為L=63/10=6.3H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.3×3.7×10-6)=32.9Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×32.9×3.7×10-6×22×103=16.8A。
3.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度4km，電容≤0.76uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。
使用電抗器二節串聯五組并聯，此時電感量為L=63*2/5=25H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√25×0.76×10-6)=36.5Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×36.5×0.76×10-6×52×103=9A。
結論：裝置容量定為540kVA/270kV/27kV，分十節電抗器，電抗器單節為54kVA/27kV/2A/63H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。
六、試驗時使用關系表
設備組合
試品
電抗器54kVA/27kV
十節
激勵變壓器輸出端選擇
滿足10kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤22kV,試驗時間5min)
長度1000m以下
使用電抗器一節
1.5kV
長度1000~2000m
使用電抗器二節并聯
1.5kV
長度2000~3000m
使用電抗器三節并聯
1.5kV
長度3000~4000m
使用電抗器三節并聯
1.5kV
長度4000~5000m
使用電抗器五節并聯
1.5kV
長度5000~6000m
使用電抗器六節并聯
1.5kV
長度6000~7000m
使用電抗器七節并聯
1.5kV
長度7000~8000m
使用電抗器八節并聯
1.5kV
長度8000~9000m
使用電抗器九節并聯
1.5kV
長度9000~10000m
使用電抗器十節并聯
1.5kV
滿足35kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤52kV,試驗時間60min)
長度800m以下
使用電抗器二節串聯
3kV
長度800~1600m
使用電抗器二節串聯二組并聯
3kV
長度1600~2400m
使用電抗器二節串聯三組并聯
3kV
長度2400~3200m
使用電抗器二節串聯四組并聯
3kV
長度3200~4000m
使用電抗器二節串聯五組并聯
3kV
滿足110kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤128kV,試驗時間60min)
長度500m以下
使用電抗器五節串聯
5kV
長度500~1000m
使用電抗器五節串聯二組并聯
5kV
滿足120MVA/220kV以下變壓器中性點, (試驗電壓160kV,試驗時間1min)
使用電抗器四節串聯
5kV
滿足110kV開關，母線,GIS,(試驗電壓≤265kV,試驗時間1min)
使用電抗器六節串聯
15kV
七、主要部件的技術規范及性能
7.1 變頻電源控制箱 BPXZ-30kVA/220V/380V 1臺
7.1.1 技術參數
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，電流62.。
7.1.1.3 輸出頻率： 30～300Hz，頻率調節細度0.1Hz，不穩定度＜0.05%。
7.1.1.4 額定輸出容量： 30kVA
7.1.1.5 外形尺寸和重量： 430×340×450mm；27kg
7.1.2 性能特點
7.1.2.1 參數設置：可對試驗電壓、耐壓時間、試驗模式、試驗電流、等參數進行設置或選擇。
7.1.2.2 試驗模式：手動試驗模式、自動試驗模式
a、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。
b、自動試驗模式：進入試驗狀態后，自動進行調諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉到試驗結果界面。
7.1.2.3 保護功能及其信息提示：具備高壓過壓、低壓過流保護，以及失諧保護、零位、放電保護等多重保護功能。
7.1.2.4 數據存儲功能：試驗結果保存、回查等。
a、試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存200次試驗記錄。
b、數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。
7.1.2.5自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1%。
7.1.2.6 調頻范圍設定：調頻范圍可設為20～300Hz。
7.1.2.7 過壓保護功能：軟件過壓保護值，豐富的高壓過壓保護功能，更具性，有效保護人身、設備及試品的。
7.1.2.8過電流保護：可人工設定過電流保護值；當整套裝置的輸出電流達到保護整定值時，自動切除整套裝置
7.1.2.9擊穿保護：具有放電或閃絡保護功能，當高壓側發生對地閃絡時，自動切除整套裝置。不會對試驗設備和人身造成傷害，變頻電源內電子元件不會擊穿
7.1.2.10斷電保護：試驗電源斷電后，裝置能快速保護
7.2 激勵變壓器 JLB-15kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV 2臺
配置特點：將高電壓、小電流、短時間與低電壓、大電流、長時間的試品試驗分開處理，配置不同抽頭勵磁變，以保證勵磁變壓器的利用率及重量輕，分2臺激勵變壓器配置，當負荷比較小時用一臺激勵變壓器就可以使用，方便搬運，當負荷較大時用2臺激勵變壓器并聯使用。10kV電纜等電氣設備試驗時,使用1.5kV輸出端;35kV電纜等電氣設備試驗時，使用3kV輸出端; 110kV電纜試驗時，使用5kV輸出端; 110kV變電站試驗時，使用15kV輸出端;
7.2.1 技術參數
7.2.1.1 額定容量： 15kVA
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 工作時間： 60min
7.2.1.6 外形尺寸和重量：460×380×450mm；90kg
7.2.1.7 適用范圍： 電氣主設備試驗及電纜試驗
7.2.2 性能特點
7.2.2.1 激勵變為干式結構，無漏油之慮。
7.2.2.2 高、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。
7.2.2.3 內置過壓保護，防止擊穿反擊。
7.3 高壓諧振電抗器 DK-54kVA/27kV 10臺
7.3.1 技術參數
7.3.1.1 額定工作電壓： 27kV（有效值）
7.3.1.2 額定工作電流： 2A（有效值）
7.3.1.3 額定容量： 54kVA
7.3.1.4 額定電感量： 63H
7.3.1.5工作頻率： 30～300Hz
7.3.1.6 工作時間： 60min
7.3.1.7 外形尺寸和重量： φ320×420mm；55kg/臺
7.3.2 性能特點
7.3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環氧整體澆注，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級F級，滿足干式電抗器規范要求。
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，串聯時分組重疊，以降低總體高度減輕勞動強度，增強穩定性。
7.4 電容分壓器 FC-270kV/500pF 1套
7.4.1 技術參數
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；10kg(2節)
7.4.2 性能特點
7.4.2.1 額定電壓下可連續運行1小時。
7.4.2.2 在30～300Hz范圍內，其精度和穩定度保持要求不變。
7.4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.15
7.4.2.4 分壓比誤差：有效值時≤1.0%，
7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質結構，溫度系數小，角位移小，在30~300H內分壓比不變。
7.4.2.6 電壓測量通過測試引線引至變頻電源進行測量。更多產品詳情請咨詢--揚州豪泰電力科技有限公司
