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揚州巨豐電氣有限公司

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135kVA/108kV/54kV/27kV變頻串聯諧振試驗裝置原理

閱讀:7154      發布時間:2019-1-4
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一、被試品對象及試驗要求
根據國家電力試驗新相關規程和有關產品設計標準,我公司推薦變頻諧振試驗裝置,通過電抗器串、并聯組合滿足以下設備交流耐壓試驗要求:
1.35kV變電站電氣設備的交流耐壓試驗,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過100kV,試驗時間5min。
2.10kV/300mm2電纜交流耐壓試驗,長度3000m,電容量≤1.11μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV,試驗時間5min。
3.35kV/300mm2電纜交流耐壓試驗,長度1000m,電容量≤0.19μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV,試驗時間60min。

二、工作環境
1.     環境溫度:-150C –45 0C;
2.     相對濕度:≤90%RH;
3.     海拔高度:  ≤2500米;
4.     現場風力:≤5級

三、裝置主要技術參數及功能
1.     額定容量:135kVA;
2.     輸入電源:單相380V/220V電壓,頻率為50Hz;
3.     額定電壓:27kV;54kV;108kV
4.     額定電流:;2.;1.2
5.     工作頻率:30-300Hz;
6.     波形畸變率:輸出電壓波形畸變率≤1%;
7.     工作時間:額定負載下允許連續60min;過壓1.1倍1分鐘;
8.     溫    升:額定負載下連續運行60min后溫升≤65K;
9.     品質因素:裝置自身Q≥30(f=45Hz);
10.  保護功能: 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分);
11.  測量精度:系統有效值1.5級;

四、設備遵循標準
GB50150 2006              《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
DL/T474.4-2006            《現場絕緣試驗實施導則-交流耐壓試驗》
DL/T596-1996               《電力設備預防性試驗規程》
GB/T16927.1-2-1997   《高電壓試驗技術》
DL/T1015                       《現場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統的使用導則》
GB/T311.1-1997           《高壓輸變電設備的絕緣與配合》
GB10229-1988             《電抗器》
GB1094.3-2003            《電力變壓器》
GB191-2000                  《包裝儲運圖示標志》
JB/T9641-1999             《試驗變壓器》
IEC 358(1990)               《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984                《電子測量儀器安全要求》
GB/T3859.2-1993         《半導體變流器  應用導則》
GB/T2423.8-1995         《電工電子產品基本環境試驗規程》
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》

五、裝置容量確定
35kV/300mm2電纜交流耐壓試驗,長度1000m,電容量≤0.19μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV,試驗時間60min。
頻率取35Hz
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×35×0.19×10-6×52×103=2.1A
對應電抗器電感量 L=1/ω2C=108H
試驗電流取2.,設計四節電抗器,使用電抗器二節串聯二組并聯,則單節電抗器為33.75kVA/27kV/1.2/108H,裝置總容量為135kVA。
驗證:1、10kV/300mm2電纜交流耐壓試驗,長度3000m,電容量≤1.11μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV,試驗時間5min。
使用電抗器4節并聯,此時電感量為L=108/4=27H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√27×1.11×10-6)=30Hz。
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×30×1.11×10-6×22×103=4.6A
電抗器四節并聯大電流為,即>4.6A,滿足試驗要求。
2、35kV變電站電氣設備的交流耐壓試驗,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過100kV,試驗時間5min。
使用電抗器4節串聯,此時電感量為L=108*4=432H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√432×0.005×10-6)=108Hz。
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×108×0.005×10-6×100×103=0.34A
電抗器四節串聯大電流為1A,即1A>0.34A,滿足試驗要求。
 
結論:裝置容量定為135kVA/108kV/54kV/27kV,分四節電抗器,電抗器單節為33.75kVA/27kV/1.2/108H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。
 
試驗時設備使用關系列表

設備組合
被試品對象
電抗器
33.75kVA/27kV四節
激勵變壓器
輸出端選擇
35 kV變電站電氣設備使用電抗器4節串聯5kV
10 kV電纜3000m使用電抗器4節并聯1kV
35 kV電纜1000m使用電抗器2節并聯2組并聯3kV

六、系統配置及其參數
1.       勵磁變壓器JLB-7.5kVA/1/3/5kV/0.4kV       1臺
a)       額定容量:4.5kVA;               
b)       輸入電壓:400V,單相;
c)       輸出電壓:1kV;3kV ;5kV
d)       結    構:檔板干式,散熱性能好,H級絕緣水平,環氧樹脂真空澆注;采用進口環氧樹脂,性能穩定
e)       重    量:約45kg;
2.       變頻控制源YTC850-7.5kW/380V              1臺
1)    額定輸出容量:7.5kW
2)    工作電源:380V,工頻
3)    輸出電壓:0 – 400V,單相,
4)    額定輸入電流:18.7
5)    額定輸出電流:18.7
6)    輸 出 波 形:正弦波
7)    電壓分辨率: 0.01kV
8)    電壓測量精度:0.5%
9)    頻率調節范圍:30 – 300Hz
10)  頻率調節分辨率:≤0.1Hz
11)  頻率穩定度:    0.1%
12)  運 行 時 間:額定容量下連續60min
13)  額定容量下連續運行60min元器件高溫度≤65K;
14)  噪 聲 水 平:≤50dB
2.1 結構及性能特點:
2.1.1變頻電源的放置為縱向和橫向,特別適合現場操作及觀察。
2.1.2內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱,可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性。
2.1.3參數顯示:觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統。
可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容,電感,頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性。
2.1.4參數設置:大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置。可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇。
2.1.5試驗模式:觸摸屏和外接鼠標操作,有全自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧(含手動、自動)、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等。
2.1.6 保護功能及其信息提示:具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護,以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能。
2.1.7數據存儲功能:試驗結果保存、打印、上傳、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,當試驗發生中斷時,可提示中斷狀態。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50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。同時具有USB接口,可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打印機打印。
2.1.8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1.0%。
2.1.9 調頻范圍及頻率分辨率均可設定:調頻范圍可設為20~300Hz、45~100Hz、200-300Hz、按需設置,可加快調諧過程;頻率分辨率根據需要,可預設為0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz,在調諧效率與調諧度之間取得優化平衡。
         頻率調節分為粗調和細調,并可自動尋找試驗諧振點,保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移。
3. 諧振電抗器DK-33.75kVA/27kV                   4節
a)   額定容量:33.75kVA;
b)   額定電壓:27kV;              
c)   額定電流:1.2;
d)   電 感 量:108H/單節;
e)   品質因素:Q≥30 (f=45Hz);
f)     結    構:干式; H級絕緣水平,環氧樹脂真空模具整體    澆注;采用進口環氧樹脂,性能穩定。
g)    重    量:約48kg;
4.   電容分壓器FRC-100 kV -2000pF                  1套
a)分節數:1節
b)額定電壓:100kV/節;
c)高壓電容量:2000pF/節
d)介質損耗:tgσ≤0.5%;
e)分 壓 比:1000:1
f) 測量精度:有效值1.0級;
g)重    量:約7kg;
h)包    裝:配防震鋁合金箱

七、供貨清單一覽表
(一)配置設備一覽表

設  備  名  稱型  號  及  規  格單位數量備注
1勵磁變壓器JF-7.5kVA/1/3/5kV0.4kV1 
2變頻控制源JF-850-7.5kW/380V1 
3諧振電抗器JF-33.75kVA/27kV4 
4電容分壓器JF-100kV/2000pF1 
5內部連接線 1

 

 (二)相關資料一覽表

序號資  料  名  稱單位數量備  注
1出廠試驗報告1 
2使用說明書1
3產品合格證1

 

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