JL1006-900kVA/60kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置（油浸式技術(shù)方案）

1、 串聯(lián)諧振基本原理：

1．1諧振耐壓試驗(yàn)是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯(lián)回路，調(diào)節(jié)變頻電源輸出的電壓頻率，實(shí)現(xiàn)串并聯(lián)諧振，在被試品上獲得高電壓，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新方法，深受專(zhuān)家好評(píng)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的使用。

2、 串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置特點(diǎn)：

2．1串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有輸出容量大，輸出電壓高、可任意組合電抗器針對(duì)不同試品的交流耐壓試驗(yàn)。

2．2串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有體積小、重量輕、特別方便野外試驗(yàn)。

2．3串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有保護(hù)功能好、有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、時(shí)間保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、模塊保護(hù)等功能。

2．4變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有操作簡(jiǎn)單，并具有手動(dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)三檔。

2．5串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置采用大屏幕、使試驗(yàn)數(shù)據(jù)一目了然，并可打印試驗(yàn)結(jié)果。

2．6變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置部分材料采用進(jìn)口元器件，使設(shè)備性能更加穩(wěn)定、耐用。

2．7串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有試品擊穿后無(wú)過(guò)電壓之虞，對(duì)試品的損壞相當(dāng)小。

2．8串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置試驗(yàn)所需電源容量小，僅是工頻變壓器試驗(yàn)所需電源容量的幾分之一，解決現(xiàn)場(chǎng)電源難找的問(wèn)題。

3、設(shè)備制造引用和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

DL/T849.6—2004      高壓諧振試驗(yàn)裝置；

GB 6450—1986       干式電力變壓器；

DL/T848.2—2004      試驗(yàn)變壓器；

GB/10229—1988       電抗器；

GB/T11920—1989      控制裝置通用技術(shù)條件；

GB/T16927.1—1997    高電壓試驗(yàn)技術(shù)；

IEC358—1990         耦合電容器和電容分壓器。

4、適用范圍：

4．1滿足400mm²/35kV電纜，長(zhǎng)度5km交流耐壓試驗(yàn)。

5、設(shè)備具體配置

5.1 試驗(yàn)要求：

5．1．1．400mm²/35kV交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度5km，等效電容量0.209uF/km，其試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間60min×3。

5．2 電抗器的設(shè)計(jì)：

5．2．1．240mm²/35kV交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度5km，等效電容量0.209uF/km，其試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間60min×3。

當(dāng)頻率為35Hz時(shí)：

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×35×0.209×5×52×10^-3=12A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量L=1/ω²C =19.8H

5．3 電抗器的配置：

5．3．1．做400mm²/35kV交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)電壓52kV，將電抗器分1臺(tái)，每臺(tái)電抗器電壓為60kV，每臺(tái)電流為15A，每臺(tái)電感量為20H。

5．3．2．使用1臺(tái)電抗器串聯(lián)，額定電壓60kV，額定電流15A，電感量20H，滿足400mm²/35kV電纜長(zhǎng)度5km的交流耐壓試驗(yàn)。

驗(yàn)證：

1) 400mm²/35kV交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度5km，等效電容量1.045uF，其試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間60min×3。

☆：使用1臺(tái)電抗器串聯(lián)，其電感量為20H，額定電壓為60kV，額定電壓為15A。

試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC =34.8Hz

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×34.8×1.045×52×10^-3=11.9A

5．4 勵(lì)磁變壓器的配置

5．4．1．因品質(zhì)因數(shù)Q值在額定負(fù)載下不小于25，所以，勵(lì)磁變壓器為電抗器總?cè)萘?00kVA，除以品質(zhì)因數(shù)25得36kVA取40kVA。

5．4．2．為方便搬運(yùn)，配置1臺(tái)勵(lì)磁變壓器規(guī)格為40kVA/1.25kV/2.5kV。

5．5 變頻電源的配置：

5．5．1．變頻電源的容量等于或大于勵(lì)磁變壓器的容量取40kVA。

5．5．2．配置的變頻電源的規(guī)格為40kVA。

5．6 電容分壓器的配置

5．6．1．因zui高試驗(yàn)電壓為52kV，所以，電容分壓器電壓為60kV、電容量為10000PF。

5．6．2．配置1臺(tái)的電容分壓器規(guī)格為60kV/0.02uF。

6、設(shè)備配置一覽表

7、主要功能及參數(shù)：

7．1變頻諧振試驗(yàn)裝置系統(tǒng)參數(shù)：

7．1．1．輸入電壓：380V±10%   50Hz；

7．1．2．額定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：0 ~ 60kV；

7．1．3．zui大試驗(yàn)容量：900kVA；

7．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.5%；

7．1．5．輸出電壓不穩(wěn)定度：≤0.5%；

7．1．6．輸出頻率范圍：25～320Hz；

7．1．7．頻率調(diào)節(jié)分辨率：0.01Hz；

7．1．8．品質(zhì)因數(shù)Q值：額定負(fù)載下不小于50；

7．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；

7．1．10．額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不低于180min；

7．1．11．電壓測(cè)量精度：1級(jí)；

7．1．12．噪聲：≤45dB；

7．1．13．該裝置配備以下保護(hù)功能：

設(shè)備有手動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)諧及自動(dòng)試驗(yàn)；

過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、放電保護(hù)、斷電保護(hù)、零啟動(dòng)保護(hù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機(jī)為嵌入式。

7．2 變頻電源：

7. 2. 1 技術(shù)參數(shù)

輸入工作電源：380V±10%   50Hz           

額定輸出功率：40kVA

輸出電壓：0～400V  

zui大輸出電流：100A

輸出頻率：30～300Hz  

頻率調(diào)節(jié)細(xì)數(shù)：0.01 Hz

不穩(wěn)定度：＜0.05%

電壓分辨率：0.01kV

電壓測(cè)量精度：1.5%

運(yùn)行時(shí)間：額定容量下連續(xù)60min

額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件zui高溫度≤65K;

噪聲水平：≤50dB

7. 2. 2 性能特點(diǎn)：

7. 2. 2. 1 試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?/strong>手動(dòng)模式、自動(dòng)模式、半自動(dòng)模式。

a．手動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?具有調(diào)壓、調(diào)頻、分段加壓，分段計(jì)時(shí)、存取數(shù)值等功能。

b．自動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑焊鶕?jù)所設(shè)定的試驗(yàn)參數(shù)，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)頻、找諧、升壓、計(jì)時(shí)、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗(yàn)結(jié)果界面。

7. 2. 2. 2參數(shù)顯示：可顯示輸出頻率、電壓、電流、時(shí)間、設(shè)置參數(shù)、試驗(yàn)結(jié)果、保護(hù)信息等。

7. 2. 2. 3參數(shù)設(shè)置：可對(duì)試驗(yàn)電壓、加壓時(shí)間、試驗(yàn)?zāi)Ｊ健㈩l率模式、測(cè)量分壓器量程等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇，有各類(lèi)顯示值的切換按鈕，在試驗(yàn)過(guò)程中可根據(jù)需要任意切換顯示內(nèi)容。

7. 2. 2. 4保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過(guò)壓（軟、硬件雙重保護(hù)）低壓過(guò)壓、低壓過(guò)流保護(hù)以及失諧保護(hù)、零位、超溫、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能，信息提示內(nèi)容包括：故障報(bào)警提示，保護(hù)動(dòng)作提示、操作功能提示及鋪助信息提示。

7. 2. 2. 5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：試驗(yàn)結(jié)果保存、打印、回查等。

a．試驗(yàn)結(jié)果：手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時(shí)，可提示中斷愿因，可將參數(shù)保存在存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器，可保存50次試驗(yàn)記錄。

b．?dāng)?shù)據(jù)查詢(xún)：可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上，可將數(shù)據(jù)輸出打印。

7. 2. 2. 6自動(dòng)穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果，自動(dòng)跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓，電壓穩(wěn)定度可達(dá)1%。

7. 2. 2. 7雙重監(jiān)控系統(tǒng)：即有大屏幕多重界面及數(shù)據(jù)顯示，又加裝指針式電壓表、直觀反映加壓過(guò)程，獨(dú)有的雙重監(jiān)控系統(tǒng)，特別符合高壓試驗(yàn)的習(xí)慣要求。

7. 2. 2. 8雙重過(guò)壓保護(hù)功能：

a．過(guò)壓保護(hù)自動(dòng)整定功能：軟件過(guò)壓保護(hù)值設(shè)置不當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)修正為當(dāng)次試驗(yàn)電壓的1.1倍.

b．獨(dú)立的硬件過(guò)壓保護(hù)：通過(guò)面板上的編碼開(kāi)關(guān)整定保護(hù)值，一目了然完全由硬件獨(dú)立實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)功能，不受干擾，AQ可靠。

7. 2. 2. 9 分壓器分節(jié)設(shè)置功能：根據(jù)配用分壓器情況，正確設(shè)置分壓器節(jié)數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)確定對(duì)應(yīng)的分壓比，因此無(wú)須換算，顯示屏直接讀取，同時(shí)可對(duì)壹臺(tái)以上不同分壓器本體進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置，解決了變頻電源只能一對(duì)一配套分壓器的難題。

7. 2. 2. 10 軟件校表功能：此為隱蔽式功能，必須可提供給用戶，軟件完成，無(wú)須變動(dòng)硬件，方便設(shè)備檢驗(yàn)時(shí)用戶自行操作校準(zhǔn)表計(jì)。

7．3單臺(tái)勵(lì)磁變壓器

7．3．1．結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)蜗唷⒂徒剑?/span>

7．3．2．額定容量：40kVA；

7．3．3．輸入電壓：400V；

7．3．4．輸入電流：100A；

7．3．5．輸出電壓：1.25kV/2.5kV；

7．3．6．輸出電流：32A/16A；

7．3．7．工作頻率：30～300Hz；

7．3．8．溫升：額定容量下運(yùn)行60min線圈對(duì)空氣的溫升不大于60K；

7．3．11．性能及特點(diǎn)：

a.高壓側(cè)設(shè)有氧化鋅避雷器保護(hù)。

b.絕緣耐熱等級(jí)為A級(jí)，風(fēng)冷式。

c.高、低壓繞組及貼芯間設(shè)有靜電屏蔽層，即作為勵(lì)磁變壓器，又是隔離變壓器。

d.接線端子有明顯標(biāo)志，接地端有明顯接地符號(hào)或接DI標(biāo)志。

e.鐵殼式結(jié)構(gòu)，外表面涂漆保護(hù)。

7．4 單臺(tái)高壓電抗器

7．4．1．結(jié)構(gòu)形式：油浸式；

7．4．2．額定容量：900kVA；

7．4．3．額電電壓：60kV；

7．4．4．額定電流：15A；

7．4．5．額定電感量：20H；

7．4．6．工作頻率：30～300Hz；

7．4．7．溫升：額定電流下運(yùn)行60min

電抗器對(duì)空氣的溫升不大于60K；

7．4．8．性能及特點(diǎn)：

a.電抗器設(shè)計(jì)采用單芯干式結(jié)構(gòu)，漆包線繞組，電抗器可以自由方便疊裝。環(huán)氧樹(shù)脂絕緣筒外殼，具有足夠的電氣、機(jī)械強(qiáng)度，必要的散熱能力以及熱脹冷縮的裕度。外殼上下蓋板、上下法蘭均采用不導(dǎo)磁材料。電抗器配備可靠的起吊ZY設(shè)施，外殼為橘紅色。

b.電抗器配有均壓環(huán)，均壓環(huán)考慮高壓電抗器疊裝時(shí)的電壓，采用鋁合金材料，并采取防止在強(qiáng)磁場(chǎng)下短路環(huán)流時(shí)均壓環(huán)發(fā)熱。均壓環(huán)尺寸保證在額定電壓下不起暈。電抗器串聯(lián)安裝時(shí)上部的均壓環(huán)采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)。

c.電抗器內(nèi)部結(jié)構(gòu)在經(jīng)過(guò)正常的鐵路、公路運(yùn)輸后相互位置不變，緊固件不松動(dòng)。

7．5 電容分壓器

7．5．1．結(jié)構(gòu)形式：電容式；

7．5．2．額定電壓：60kV；

7．5．3．額定電容量：10000pF；

7．5．4．工作頻率：30～300Hz；

7．5．5．測(cè)量精度：≤1.0%；

7．5．6．性能及特點(diǎn)：

a.額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行3小時(shí)。

b.在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)定度保持不變。

c.在20℃溫度下電容分壓器介質(zhì)損耗值≤0.0025

d.電容分壓器配有支撐底架，具有足夠的穩(wěn)定性。

e.電壓測(cè)量通過(guò)ZY測(cè)試引線引至調(diào)頻電源進(jìn)行測(cè)量。