54kVA/54kV/27kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

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 《電力設備專用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、工作環境

　　1. 環境溫度：-150C –40 0C;

　　2. 相對濕度：≤90%RH;

　　3. 海拔高度: ≤3500米;

　　三、裝置主要適用范圍

　　1、滿足400mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度0.3km，電容≤0.126uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

　　2、滿足400mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度0.3km，電容≤0.063uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。　　

四、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： 0～54kV

　　4.1.2 諧振電壓波型： 正弦波，波形畸變率<1.0%

　　4.1.3 最大被試品電流; 1A

　　4.1.4 最大試驗容量： 54kVA

　　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60min

　　4.1.7 品質因素： 30～90

　　4.1.8 輸入工作電源： 單相220V或三相380V±10%，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400mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度0.3km，電容≤0.126uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

　　頻率取58Hz

　　試驗電流 I=2πfCU試 =2π×58×0.126×10-6×22×103=1.0A

　　對應電抗器電感量 L=1/ω2C=60H

　　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27kVA/27kV/1A/120H，裝置總容量為54kVA。

　　驗證：滿足400mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度0.3km，電容≤0.063uF,

　　試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

　　使用電抗器二節串聯，此時電感量為L=120*2=240H,

　　試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√240×0.063×10-6)=40.9Hz。

　　試驗電流I=2πfCU試 =2π×40.9×0.063×10-6×52×103=0.84A。

　　結論：裝置容量定為54kVA/54kV/27kV，分二節電抗器，電抗器單節為27kVA/27kV/1A/134H，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 3kVA/220V/380V 1臺

　　7.1.1 技術參數

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

　　7.1.1.2 輸出電壓和電流： 0～400V，最大電流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： 6kVA

　　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 3kVA/1.5kV/3kV/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最大利用率及重量最輕。10kV電纜等電氣設備試驗時，使用1.5kV輸出端;35kV電纜試驗時，使用3kV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： 1.5kV ;3kV ;

　　7.2.1.4 工作頻率范圍： 30～300Hz

　　7.2.1.5 工作時間： 60min

　　7.2.1.6 外形尺寸和重量：360×280×360mm;45kg

　　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 27kVA/27kV 2臺

　　7.3.1 技術參數

　　7.3.1.1 額定最高工作電壓： 27kV(有效值)

　　7.3.1.2 額定最大工作電流： 1A(有效值)

　　7.3.1.3 額定容量： 27kVA

　　7.3.1.4 額定電感量： 120H

　　7.3.1.5工作頻率： 30～300Hz

　　7.3.1.6 工作時間： 60min

　　7.3.1.7 外形尺寸和重量： φ300×350mm;40kg/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 60kV/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： 60kV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： φ120×500mm;8kg

　　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、低壓臂的電容采用一致的介質結構，溫度系數小，角位移小，在30~300H內分壓比不變。

　　7.4.2.6 電壓測量通過專用測試引線引至變頻電源進行測量。

　　八、系統的基本配置

　　(一)主要部件一覽表

　　(二)設備附件及相關資料一覽表

　　九. 服 務

　　9.1該設備到貨后，供方負責該套設備現場調試并協助需方完成第一次現場試驗，并負責設備的操作及人員技術培訓。

　　9.2供方對提供的所有產品實行保修，保修期為發貨之日起一年時間，保修期內負責免費檢查，零部件的更換。

　　9.3超過一年的產品供方常年負責維修，且只收取維修成本費用。