972kVA/270kV變頻串聯諧振試驗裝置
一、被試品對象及試驗要求
1、110kV/630mm2電纜1.2km的交流耐壓試(shi)驗(yan),電容量≤0.24uF,試(shi)驗(yan)頻率30-300Hz,試(shi)驗(yan)電壓128kV,試(shi)驗(yan)時間60min。
2、110kV及以下電壓等級GIS等變(bian)電站設備的交流耐壓試驗,試驗頻率(lv)30-300Hz,試驗電壓不超過184kV,試驗時(shi)間1min。
3、110kV及(ji)以下電壓等(deng)級(ji)開(kai)關、互感(gan)器等(deng)變電站設備(bei)的交流耐壓試(shi)(shi)(shi)驗,試(shi)(shi)(shi)驗頻率30-300Hz,試(shi)(shi)(shi)驗電壓不超過(guo)265kV,試(shi)(shi)(shi)驗時間(jian)1min。
4、35kV/300mm2電(dian)纜2km的交流耐壓試(shi)驗(yan)(yan),電(dian)容(rong)量(liang)≤0.389uF,試(shi)驗(yan)(yan)頻率30-300Hz,試(shi)驗(yan)(yan)電(dian)壓52kV,試(shi)驗(yan)(yan)時間60min。
5、10kV/300mm2電纜5km的交流耐壓試(shi)驗,電容量(liang)≤1.88uF,試(shi)驗頻(pin)率30-300Hz,試(shi)驗電壓22kV,試(shi)驗時間5min。
6、35kV開關(guan)、互感器的交流耐壓(ya)試驗(yan),試驗(yan)頻(pin)率(lv)30-300Hz,試驗(yan)頻(pin)率(lv)30-300Hz,試驗(yan)電壓(ya)不超過95kV,試驗(yan)時間1min。
二、 工作環境
1. 環境溫度:-10℃ –50℃;
2. 相對濕度:≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米;
三、裝置主要技術參數及功能
1. 額(e)定容量(liang):972kVA;
2. 輸入電源(yuan):單相(xiang)220或三相(xiang)380V電壓,頻率為50Hz;
3. 額定(ding)電壓:90kV;135kV;225kV;270kV;
4. 額定(ding)電流(liu):10.8A;7.2A;4.32A;3.6A;
5. 工作頻率:30-300Hz;
6. 裝置輸出(chu)波(bo)形:正弦(xian)波(bo)
7. 波形畸變率:輸出電(dian)壓波形畸變率≤1%;
8. 工(gong)作時間(jian):額定負載(zai)下允許連續60min;過(guo)壓(ya)1.1倍(bei)1分鐘(zhong);
9. 溫(wen) 升(sheng):額定(ding)負載下連續運行60min后溫(wen)升(sheng)≤65K;
10. 品質因(yin)素:裝置(zhi)自身Q≥30(f=45Hz);
11. 保護功能:對被試品具有過(guo)流、過(guo)壓及試品閃絡保護(詳(xiang)見(jian)變頻電(dian)源部分);
12. 測量精度(du):系統有效值1.5級;
四、設備遵循標準
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB50150-2006 《電(dian)氣(qi)(qi)裝(zhuang)置安裝(zhuang)工程電(dian)氣(qi)(qi)設(she)備(bei)交接試驗(yan)標(biao)準》
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規程》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護(hu)等級》
GB2900 《電工(gong)名詞(ci)術語》
GB/T16927.1~2-1997 《高電壓試(shi)驗技術》
五、裝置容量確定
設計九節電抗器,則單節電抗器為108kVA/45kV/2.4A/82H,裝置總容量為972kVA。
驗證:1、110kV/630mm2電(dian)纜1.2km的交(jiao)流耐壓(ya)試(shi)驗,電(dian)容量(liang)≤0.24uF,試(shi)驗頻(pin)率30-300Hz,試(shi)驗電(dian)壓(ya)128kV,試(shi)驗時間60min。
使用電抗器三節(jie)串(chuan)聯(系(xi)數1.1)三組并聯,則L=82×3×1.1/3=86H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√86×0.24×10-6)=35Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×35×0.24×10-6×128×103=6.76A
2、35kV/300mm2電纜2km的交流(liu)耐壓試(shi)驗(yan),電容量(liang)≤0.389uF,試(shi)驗(yan)頻率30-300Hz,試(shi)驗(yan)電壓52kV,試(shi)驗(yan)時間60min。
使(shi)用電抗器兩節(jie)串聯(系數1.05)四組并聯,則(ze)L=82×2×1.05/4=43H ,則(ze):
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√43×0.389×10-6)=38.91Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×38.91×0.389×10-6×52×103=4.95A
3、10kV/300mm2電纜5km的(de)交(jiao)流耐(nai)壓(ya)試(shi)(shi)驗(yan),電容量≤1.88uF,試(shi)(shi)驗(yan)頻率30-300Hz,試(shi)(shi)驗(yan)電壓(ya)22kV,試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)間5min。
使用電抗器八節并(bing)聯,則L=82/8=10.25H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10.25×1.88×10-6)=36.26Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×36.26×1.88×10-6×22×103=9.42A
裝置容量定為972kVA/270kV,分九節電抗器,電抗器單節為108kVA/45kV/2.4A/82H,使用電抗器串并聯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(bei)組合 被(bei)試品(pin)對象 |
電(dian)抗(kang)器(qi) 108kVA/45kV九節 |
激(ji)勵變(bian)壓器輸出端選擇 |
試(shi)驗電壓(kV) |
110kV/630mm2電(dian)纜1.2km |
使用電抗器三節串(chuan)聯 三組(zu)并(bing)聯 |
5kV |
≤128kV |
110kV及以下電壓(ya)等級GIS |
使(shi)用電抗器五節串(chuan)聯(lian) |
10kV |
≤184kV |
110kV及(ji)以下電壓等(deng)級開關、互(hu)感(gan)器 |
使用電抗器五節串聯 |
20kV |
≤270kV |
35kV/300mm2電纜2km |
使用電抗器(qi)兩節串(chuan)聯 四組并聯 |
5kV |
≤52kV |
10kV/300mm2電(dian)纜(lan)5km |
使用(yong)電抗器(qi)八節并聯 (其中兩節(jie)接地) |
5kV |
≤22kV |
35kV及以(yi)下電壓等(deng)級開關、互感器 |
使用電抗(kang)器三節串(chuan)聯 |
5kV |
≤95kV |
六、系統配置及其參數
1. 激勵變壓器JLB-37kVA/5/10/20kV/0.4kV 1臺
a) 額定容量:37kVA;
b) 輸入電壓:0-400V,單相;
c) 輸出電壓:5/10/20kV
d) 結 構(gou):干式(shi);
e) 重 量:約(yue)150kg;
2. 變頻電源BPXZ-F -37kW/380V 1臺
a) 額(e)定輸出(chu)容量(liang):37kW
b) 工(gong)(gong)作電源:380±10%V(三相),工(gong)(gong)頻
c) 輸出電(dian)壓:0 –400V,單(dan)相,
d) 額定輸入電流:92.5A
e) 額定輸(shu)出電流:92.5A
f) 電(dian)壓分辨率: 0.01kV
g) 電壓測量精度:1.5%
h) 頻率調節范(fan)圍:30 – 300Hz
i) 頻率調節分辨率:≤0.1Hz
j) 頻率穩定度: 0.1%
k) 運 行(xing) 時 間:額定(ding)容量下(xia)連(lian)續60min
l) 額定容量下連續運行(xing)60min元器(qi)件最高溫度≤65K;
m) 噪(zao) 聲 水 平:≤50dB
n) 可實現以下功能
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)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;
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;
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;
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;
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;
7) 數據存儲功能:試驗結果保存(手動保存)、打印、上傳、回查等
① 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;
② 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;(打印機屬客戶自選,若客戶有此需求,須在合同中予以特別寫明)
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%;
9)調頻范圍及頻率分辨率均可設定:調頻范圍可設為30~300Hz、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、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz,在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡;
10)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;
P)重 量:約45kg;
3. 高壓電抗器DK-108kVA/45kV 9節
a) 額(e)定容(rong)量(liang):108kVA;
b) 額定電壓:45kV;
c) 額定電流:2.4A;
d) 電 感 量(liang):82H/單節;
e) 品質因素:Q≥30 (f=45Hz);
f) 結 構:干式;
g) 重 量:約100kg;
4. 電容分壓器FR-270kV/750pF 1套
a) 額定電壓:270kV;
b) 高壓(ya)電容量:750pF
c) 介質損耗:tgσ≤0.5%;
d) 分 壓 比:3000:1
e) 測量精(jing)度:有效值1.5級(ji);
f) 重 量:約26kg;