電力變頻串聯諧振試驗成套裝置

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           《電子測量儀器安全要求》

     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、電力變頻串聯諧振試驗成套裝置工作環境

1. 1.   環境溫度：－150C–400C;

2. 2.   相對濕度：≤90%RH;

3. 3.   海拔高度: ≤3500米；

三、主要適用范圍

1、SHXZ變頻串聯諧振試驗成套裝置滿足300mm2,10kV電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.37uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

2、滿足10MVA/10kV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≤28kV。

3、滿足10kV變電站系統交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤42kV。

四、電力變頻串聯諧振試驗成套裝置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：      0～44kV

4.1.2諧振電壓波型：     正弦波，波形畸變率＜1.0%

4.1.3大被試品電流；     2A

 4.1.4大試驗容量：         44kVA

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15min

4.1.7品質因素：      30～90

4.1.8輸入工作電源：        單相220V或相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、裝置容量確定

滿足300mm2,10kV電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.37uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

頻率取37Hz

試驗電流I=2πfCU試=2π×37×0.37×10-6×22×103=1.9A

對應電抗器電感量L=1/ω2C=50H

設計二節電抗器，將二節電抗器并聯使用,則單節電抗器的參數為22kVA/22kV/1A/100H，裝置總容量為44kVA。

驗證：滿足10MVA/10kV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≤28kV。

使用電抗器二節串聯，此時電感量為L=100*2=200H,

另配補償電容器30kV/0.03uF一只并聯回路中,總電容量為0.05uF。

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√200×0.05×10-6)=50.3Hz。

試驗電流I=2πfCU試=2π×50.3×0.05×10-6×28×103=0.44A。

結論：裝置容量定為44kVA/22kV，分二節電抗器，電抗器單節為22kVA/22kV/1A/100H，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

 七、主要部件的技術規范及性能

7.1變頻電源控制箱 SZXZ-3kVA/220V/380V   1臺

7.1.1技術參數 

7.1.1.1輸入工作電源：        單220V或三相380V±5%，50Hz。

7.1.1.2輸出電壓和電流：    0～400V，大電流7.5A。

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：        3kVA

7.1.1.5外形尺寸和重量：    360×230×320mm；18kg              

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，更具安全性，有效保護人身、設備及試品的安全。

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-3kVA/1.2kV/2.4kV/0.2kV/0.4kV     1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大利用率及重量輕。10kV以下電纜試驗時，使用1.2kV輸出端,10kV變電站電氣設備試驗時,使用2.4kV輸出端。

7.2.1技術參數                                                     

7.2.1.1額定容量：        3kVA                                   

7.2.1.2輸入電壓：        0～400V                       

7.2.1.3輸出電壓：       1.2kV;2.4kV                        

7.2.1.4工作頻率范圍：30～300Hz                               

7.2.1.5工作制：            15min                                        

7.2.1.6外形尺寸和重量：360×280×360mm；35kg   

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 22kVA/22kV   2臺

7.3.1技術參數

7.3.1.1額定高工作電壓：           22kV（有效值）

7.3.1.2額定大工作電流：           1A（有效值）

7.3.1.3額定容量：                    22kVA

7.3.1.4額定電感量：                100H

7.3.1.5工作頻率：         30～300Hz

7.3.1.6工作制：                      15min

7.3.1.7外形尺寸和重量：      φ220×300mm；20kg/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，滿足干式電抗器國家規范要求。

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，增強安全穩定性。

7.4電容分壓器 50kV/2000pF   1臺

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：                   50kV有效值

7.4.1.3額定電容量：                 2000pF

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：       φ120×300mm；5kg

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≤1.5%，

7.4.2.5高、低壓臂的電容采用*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。

7.5補償電容器 30kV/0.03uF   1臺

7.5.1技術參數

7.5.1.1工作方式：                   純電容式

7.5.1.2額定電壓：                    30kV有效值

7.5.1.3額定電容量：                 0.03uF

7.5.1.4工作頻率：                   30～300Hz

7.5.1.5外形尺寸和重量：       φ120×300mm；5kg

7.5.2性能特點

7.5.2.1額定電壓下可連續運行1小時。

7.5.2.2在30～300Hz范圍內，其穩定度保持要求不變。

7.5.2.3在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.15。