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變配電站變頻串聯諧振試驗裝置，該系列耐壓裝置主要針對220kV及以下變電站一次電氣設備交流耐壓試驗設計制造。可按規程要求滿足變壓器、GIS系統、SF6開關、電纜、套管等容性設備交流耐壓試驗。變電站變頻串聯諧振試驗裝置既可滿足高電壓、小電流(電抗器串聯)的設備試驗條件要求，又可滿足低電壓、大電流（電抗器并聯）的設備試驗條件要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓設備。也是各變配電站各種高壓電力設備預防性絕緣耐壓試驗的理想設備。
變配電站變頻串聯諧振試驗裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進口變頻器，輸出穩定，具有各種過流過壓欠壓等保護，頻率分辨率為0.001HZ，在30～300Hz時頻率細度可達0.01Hz，確保在整個頻率區間內輸出波形良好.
二.產品參數
1.額定輸出電壓： 0～800kV（AC有效值）及其以下（可定制）
2.輸出頻率： 30～300Hz
3.諧振電壓波形： 純正弦波，波形畸變率＜1.0%
4.試驗容量： 1000kVA及其以下
5.工作制： 滿功率輸出下，一次連續工作時間60min
6.品質因數： 30～90
7.頻率調節靈敏度： 0.1Hz，不穩定度＜0.05%
8.工作電源： 380/220V±15%/50Hz±5%
設備主要配置及技術參數說明 :
一、變頻電源：
技術參數:
1.額定功率：6kW；供參考，根據不同容量的被試品功率不同，
2.輸入電壓：單相 380V±5% 或單相220V±5% 45～65Hz，（常規試驗時，請用單相380V電壓）當電源為380V時，可做額定負載試驗。
3.輸出電壓：0～400V可調
4.輸出電壓頻率：30～300Hz
5.頻率調節:0.1Hz自動調節或是手動調節
6.頻率不穩定度:≤0.02%
7.輸出電流：0～30A（根據不同需求進行增加或減小）
二、高壓電抗器
技術參數
1.額定工作電壓：27kV
2.額定工作電流：1A
3.額定電感量：146H
4.連續工作時間：30min
5.溫升：小于60度
6.工作頻率：20~300Hz
三、激勵變壓器
技術參數
1.額定容量：6kVA
2.輸入電壓：200V/400V，當輸入是400V時，把低壓端串聯，當輸入是200V時，把低壓端并聯。
3.輸出電壓：1kV/3kV/5kV
4.輸出電流：6A/2A/1.2A
性能特點
1.冷卻方式：環氧樹脂澆注式結構，絕緣耐熱等級為B級。
2.高、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層，既作為勵磁變壓器，又是隔離變壓器。
四、電容分壓器
技術參數
1.自身電容量：600pF
2.工作頻率：20～300Hz
3.不確定度：1.5%
4.額定電壓:110kV
變配電站做預防性耐壓試驗時變頻串聯諧振試驗裝置系列產品配置及適用范圍
產品型號 | 輸入電壓(v) | 輸出電壓(kV) | 容量(kVA) | 適用范圍 | 主要配置 |
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1.31500kVA及以下35kV電力變2.35kVA斷路器及閉母線、絕緣子 3.10kV（300 m㎡）電纜2000m 4.35kv（300 m㎡）電纜500m
| 5kW變頻源1臺 5kVA勵磁變1臺 電抗器4臺27kV/1A 分壓器100kV |
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1.110kVA斷路器及母線2.110kVA GIS≤10隔斷3.35kv（300 m㎡）電纜1500m 4.10kV（300 m㎡）電纜3km 5.110kv全絕緣主變壓器
| 10kW變頻源1臺 10kVA勵磁變1臺 電抗器4臺54kV/1A 分壓器200kV |
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| 1.110kV GIS開關和電力變
2.10kV（300 m㎡）電纜5km 3.35kV（300 m㎡）電纜2km
| 15kW變頻源1臺 15kVA勵磁變1臺 電抗器5臺54kV/1A 分壓器300kV |
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2.110kV GIS 開關和電力主變 | 10kW 變頻源 1 臺 10kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺100kV/0.5A 分壓器 400kV |
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| 1.220kV GIS 開關和電力變 2.10kV （300 m ㎡）電纜4km 3.35kV （300 m ㎡）電纜1km |
20kW 變頻源1臺 20kVA勵磁變 1 臺 電抗器 4 臺100kV/1A 分壓器 400kV
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1.110KVA 斷路器及母線 2.110kVA GIS≤10 隔斷3.110kV （300 m ㎡）電纜800m 4.35kv （300 m ㎡）電纜3km 5.10kV （300 m ㎡）電纜6km 6.110kv 全絕緣主變壓器
| 25kW 變頻源 1 臺 25kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺65kV/2A 分壓器 300kV |
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| 1.220kVA 及以下電壓互感器 2.電流互感器 3.220kVA 及以下穿墻套管4.220kVA 及以下支柱絕緣子、隔離開關 5.220kV 及以下斷路器
6.220kV 及其以下絕緣工器具
| 20kW 變頻源 1 臺 20kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺125kV/1A 分壓器 500kV |
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2. 35kv （ 300 m ㎡）電纜110m 3.35-220kV GIS 、主變、開關、絕緣子
| 30kW 變頻源 1 臺 30kVA 勵磁變 1臺 電抗器 5 臺120kV/1A 分壓器 600kV |
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2.220kv （ 300 m ㎡）電纜 500m 3.35-500kV GIS 、主變、開關、絕緣子
| 40kW 變頻源 1 臺 40kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺200kV/1A 分壓器 800kV |
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在試驗回路中串入電抗器產生串聯諧振來提高被試品試驗電壓,在被試品兩端并聯電抗器使被試品電容電流大部份由電抗器來補償,從而使通過串聯電路中電抗器的電流大為減少,從而降低試驗對電抗器、試驗變壓器的要求。采用調頻電源裝置來改變試驗頻率使ω0L =1ω0C,使試驗回路產生諧振。這樣試驗設備就比較容易滿足試驗要求。
舉例來說，如一條110kV交聯電纜長為2km，其每km的電容量為0.12μF,每一相電纜總電容量大約為0.27uF,采用的補償電抗器為4個并聯,每個電抗器的電感量為200H左右,串聯電抗器電感也為200H左右, 在電抗器1串4并的串并聯諧振接線情況下,通過變頻電源盡量使試驗頻率接近于50Hz,計算的試驗頻率大約為48-45Hz,計算被試品電力電纜的電容電流大約為9.04A, 4個電抗器補償電感電流為7.23A,每個補償電抗器通過的電流不到2A,而串聯回路中的電抗器電流僅為1.81A,這樣每個電抗器只需要耐壓150kV電流大于2A;升壓變壓器的變比為K=18 000V/400V=45,輸出電壓為18kV,電流也只需要2A就能滿足試驗要求。
被測相 | 諧振頻率 | 試品電流 | 試驗回路Q值（Uc/U） |
A | 51.9 | 1.25 | 9.5 |
B | 51.6 | 1.25 | 10.0 |
C | 51.8 | 1.25 | 9.5 |
電抗器5節，1串4并 | |||
注:在電纜芯導體和金屬屏蔽層間施加試驗電壓110kV,持續5min,試驗結果全部通過。
1)從試驗中可以看出,“串-并聯諧振法”實質上仍廣安市調頻串聯諧振耐壓試驗成套裝置訂做廣安市調頻串聯諧振耐壓試驗成套裝置訂做然是串聯諧振。這次試驗主要還是利用L- C諧振原理·與傳統的串聯諧振不同之處在于,電抗器L不是簡單的與被試品電力電纜電容Cx構成串聯諧振,而是與電抗器L1-L4和被試電纜電容Cx的并聯回路產生串聯諧振,諧振電壓為Uc。并聯電抗器L1-L4主要起補償作用。
2)由于有了L1-L4的補償作用使得流過勵磁變壓器高壓側及串聯電抗器L上的電流I減小電抗器L的體積和重量將大大減輕以及勵磁變壓器容量也將大大減少相對提高了調頻諧振裝置的帶負載能力。使得原本很難進行的試驗項目,相對變得容易。
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