變頻串聯諧振諧振試驗裝置

一、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；

二、變頻串聯諧振諧振試驗裝置主要適用范圍

  1、滿足630mm²,110kV電纜交流耐壓試驗，長度2km，電容≤0.376uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

  2、滿足1000mm²,220kV電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.168uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤216kV。

  3、滿足220kV以下GIS,開關，互感器交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤460kV。

三、系統技術規范及性能

1 系統技術參數

1.1 額定輸出電壓：       0～500kV

1.2 諧振電壓波型：       正弦波，波形畸變率＜1.0%

1.3 最大被試品電流；       5A(500kV);10A(250kV)

 1.4 最大試驗容量：         2500kVA

1.5 輸出頻率：       30～300Hz

1.6 工作時間：       滿功率輸出下，連續工作時間60min

1.7 品質因素：         30～90

1.8 輸入工作電源：     三相380V±5%，50Hz

1.9 環境溫度：         －15℃～+40℃

1.10 相對濕度：         ＜90RH%，無凝露狀況

1.11 海拔高度：         ＜5000m

1.12 噪聲：        ≤50dB

2 系統的性能特點

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，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稿精度電容分壓器。

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。

2.3 變頻串聯諧振諧振試驗裝置具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。

四、裝置容量確定

滿足1000mm²,220kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.168uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤216kV。

頻率取33Hz

試驗電流 I=2πfCU_試 =2π×33×0.168×10^-6×216×10³=9.8A

對應電抗器電感量 L=1/ω²C=65H

設計二節1250kVA/250kV/5A/130H電抗器，將兩節電抗器250kV并聯使用,裝置總容量為1250kVA。

驗證：滿足630mm²,110kV電纜交流耐壓試驗，長度2km，電容≤0.376uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

使用電抗器250kV兩節并聯，此時電感量為L=130/2=65H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√65×0.376×10^-6)=30.8Hz。

試驗電流I=2πfCU_試 =2π×30.8×0.376×10^-6×128×10³=10A。

結論：裝置容量定為2500kVA/500kV，分兩節電抗器，電抗器單節為1250kVA/250kV/5A/130H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。

五、試驗時使用關系表

六、主要部件的技術規范及性能

1 變頻電源控制箱ZTF-100kVA/0.4kV    1臺

1.1 技術參數  

7.1.1.1 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz。

1.1.2 輸出電壓和電流： 0～400V，最大電流250A。

1.1.3 輸出頻率：  30～300Hz，頻率調節細度0.1Hz，不穩定度＜0.05%。

1.1.4 額定輸出容量：  100kVA

1.1.5 外形尺寸和重量： 800×580×500mm；80kg  

1.2 性能特點

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、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200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；

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、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，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；

2 激勵變壓器 JLB-100kVA/4kV/7.5kV/25kV/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。

2.1 技術參數                   

2.1.1 額定容量：  100kVA      

2.1.2 輸入電壓：   0～400V    

2.1.3 輸出電壓：    4kV ;7.5kV;25kV     

2.1.4 工作頻率范圍：  30～300Hz      

2.1.5 工作時間：   60min      

2.1.6 外形尺寸和重量：1200×800×1400mm；1200kg 

2.1.7 適用范圍：   電氣主設備試驗及電纜試驗

2.2 性能特點

2.2.1 激勵變為油浸式結構。

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。

2.2.3 內置過壓保護，防止擊穿反擊。

3 高壓諧振電抗器 DK-1250kVA/250kV2臺

3.1 技術參數

3.1.1 額定最高工作電壓：  250kV（有效值）

3.1.2 額定最大工作電流：  5A（有效值）

3.1.3 額定容量：       1250kVA

3.1.4 額定電感量：     130H

3.1.5工作頻率：            30～300Hz

3.1.6 工作時間：       60min

3.1.7 外形尺寸和重量：      φ1000×1500mm；1500kg/臺

3.2 性能特點

3.2.1 高壓諧振電抗器采用油浸式結構，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級F級。

3.2.2 電抗器為便攜式，體積小，重量輕。

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。

4 電容分壓器 FC-500kV/1000pF    1臺

4.1 技術參數

4.1.1 工作方式：      純電容式

4.1.2 額定電壓：     500kV有效值

4.1.3 額定電容量：   1000pF

4.1.4 工作頻率：      30～300Hz

4.1.5 測量誤差：      ＜1.5%

4.1.6 外形尺寸和重量：     φ160×1500mm；8kg(2節)

4.2 性能特點

4.2.1 額定電壓下可連續運行1小時。

4.2.2 在30～300Hz范圍內，其精度和穩定度保持要求不變。

4.2.3 在20℃、0.4～0.5U_N下介損值：≤0.15

4.2.4 分壓比誤差：有效值時≤1.0%，

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。

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。

七、系統的基本配置

(一)變頻串聯諧振諧振試驗裝置主要部件一覽表

（二）設備附件及相關資料一覽表

主要產品：

變頻串聯諧振試驗裝置、直流高壓發生器、SF6微水儀、SF6氣體回收裝置、SF6氣體抽真空充氣裝置、真空泵、干燥空氣發生器、真空濾油機、工頻耐壓試驗裝置（試驗變壓器）、超低頻高壓發生器、電纜故障測試儀、感應耐壓試驗裝置、變壓器直流電阻測試儀、變壓器變比組別測試儀、三相繼電保護測試儀、斷路器特性測試儀（高壓開關機械特性測試儀）、絕緣油介電強度測試儀（絕緣油耐壓測試儀）、高壓介質損耗測試儀（變頻抗干擾介質損耗測試儀）、全自動電容電感測試儀、回路電阻測試儀（接觸電阻測試儀）、大電流發生器（升流器）、接地電阻測試儀、絕緣電阻測試儀（兆歐表）、氧化鋅避雷器測試儀、互感器特性測試儀、絕緣靴手套耐壓試驗裝置、電力安全工器具力學性能試驗機（電子測力機）、無線高壓核相儀、變壓器容量特性測試儀、變壓器有載分接開關測試儀、變壓器繞組變形測試儀、變壓器特性綜合測試臺、雷電計數器校驗儀、真空度測試儀、真空濾油機、太陽能光伏接線盒測試儀、各類油品分析儀器、電熱電器、烘房烘箱、絕緣制品等

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