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串联谐振耐压试验装置方案

 发布时间:2018-01-02 点击量:925

串联谐振耐压试验装置方案

被试品对象及试验要求
1、35kV/300mm2电缆1.5km的交流耐压试验,电容量≤0.29uF,试验频率30-300Hz,试验电压52kV,试验时间60min。
2、10kV/300mm2电缆4km的交流耐压试验,电容量≤1.502uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
3、35kV/31500kVA主变的交流耐压试验,电容量≤0.01uF,试验频率45-65Hz,试验电压不超过68kV,试验时间1min。
4、35kV开关,互感器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95kV,试验时间1min。
装置主要技术参数及功能
1.       额定容量:216kVA;
2.       输入电源:单相220或三相380V电压,频率为50Hz;
3.       额定电压:27kV;54kV; 108kV
4.       额定电流:8A; 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60min;过压1.1倍1分钟;
9.       温    升:额定负载下连续运行60min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;
装置容量确定
设计四节电抗器,则单节电抗器为54kVA/27kV/2A/68H,装置总容量为216kVA。
验证:1、35kV/300mm2电缆1.5km的交流耐压试验,电容量≤0.29uF,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)两组并联,则L=68×2×1.05/2=71.4H ,则:
试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√71.4×0.29×10-6)=35Hz
试验电流:I=2πfCU试 =2π×35×0.29×10-6×52×103=3.32A
2、10kV/300mm2电缆4km的交流耐压试验,电容量≤1.502uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
使用电抗器四节并联,则L=68/4=17H ,则:
试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√17×1.502×10-6)=31.5Hz
试验电流:I=2πfCU试 =2π×31.5×1.502×10-6×22×103=6.54A
3、35kV/31500kVA主变的交流耐压试验,电容量≤0.01uF,试验频率45-65Hz,试验电压不超过68kV,试验时间1min。
使用电抗器四节串联(系数1.2),则L=68×4×1.2=326.4H ,配置一个70kV/20000pF补偿电容器,则:
试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√326.4×0.03×10-6)=50.86Hz
试验电流:I=2πfCU试 =2π×50.86×0.03×10-6×68×103=0.6
装置容量定为216kVA/108kV,分四节电抗器,电抗器单节为54kVA/27kV/2A/68H,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

设备组合
被试品对象
电抗器
54kVA/27kV四节
激励变压器输出端选择试验电压(kV)
35kV/300mm2电缆1.5km使用电抗器两节串联
两组并联
3kV≤52kV
10kV/300mm2电缆4km使用电抗器四节并联1.5kV≤22kV
35kV/31500kVA主变使用电抗器四节串联及补偿电容器6kV≤68kV
35kV开关,互感器使用电抗器四节串联6kV≤95kV


系统配置及其参数
1.       激励变压器GWJLB-12kVA/1.5/3/6kV/0.4kV                    1
a)      额定容量:12kVA;
b)      输入电压:0-400V,单相;
c)       输出电压:1.5/3/6kV
d)      结    构:干式;
e)       重    量:约55kg;
2.       变频电源GZ -12kW/220/380V                          1
a)       额定输出容量:12kW
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:30A
e)       额定输出电流:30A
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60min
l)         额定容量下连续运行60min元器件zui高温度≤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15kg;
3.       高压电抗器GWDK-54kVA/27kV                       4
a)       额定容量:54kVA;
b)      额定电压:27kV;
c)       额定电流:2A;
d)      电 感 量:68H/单节;
e)       品质因素:Q≥30 (f=45Hz);
f)        结    构:干式;
g)       重    量:约50kg;
4.       电容分压器GWFR-110kV/1000pF                      1
a)       额定电压:110kV;
b)      高压电容量:1000pF
c)       介质损耗:tgσ≤0.5%;
d)      分 压 比:1500:1
e)       测量精度:有效值1.5级;
f)  重    量:约12kg;
5.       补偿电容器GWBC-70kV/20000pF                      1
g)       额定电压:70kV/35kV;
h)      高压电容量:20000pF/40000pF;
i)         重量:15kg
供货清单一览表
(一)配置设备一览表

序号设  备  名  称型  号  及  规  格单位数量备注
1激励变压器12kVA/1.5/3/6kV/0.4kV1 
2变频电源12kW/220/380V1 
3高压电抗器54kVA/27kV4 
4电容分压器110kV/1000pF1 
5补偿电容器70kV/20000pF(出一个35kV)1 
6内部连接线 1 
 
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