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电力技术
变频交流耐压试验仪(电科院)
时间:2022-11-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:变频交流耐压试验仪(电科院)

ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置

参考标准:DL/T 474.4-2018

简易读懂:变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验,主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置组成部分:变频电源主机、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器、测试附件组成。适用电压等级:6kV10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV,也可以定制不同的电压等级规格。

如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置?
为了选对规格,请提供以下技术参数
1、电力变压器:电压等级,大容量,试验性质(中性点耐压或全绝缘耐压)单相对地电容量;
2、电力电缆:电压等级,大长度,截面积;
3、发电机、电动机:电压等级(出口电压或称工作电压),试验电压(耐压值)单相对地电容量范围(如0.2-0.55uF等);
4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线:电压等级(或称工作电压);试验电压(耐压值);
5、CVT效验:电压等级或称工作电压,试验电压(耐压值)电容量范围(如0.005-0.02uF)。


ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置

适用范围
1、满足100MVA/35kV以下变压器交流耐压试验,电容≤0.025uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤72kV。试验时间:1分钟
2、满足35kV/300横截电缆3000米的交流耐压试验,电容≤0.6Uf,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。试验时间:1小时

系统技术规范及性能
4.1 系统技术参数
4.1.1 额定输出电压:       0~108kV
4.1.2 谐振电压波型:       正弦波,波形畸变率<1.0%
4.1.3 最大被试品电流;       2.5A  7.5A
 4.1.4 最大试验容量:         405kVA
4.1.5 输出频率:    30~300Hz
4.1.6 工作时间:    满功率输出下,连续工作时间60min
4.1.7 品质因素:       30~90
4.1.8 输入工作电源:    三相380V±5%,50Hz
4.1.9 环境温度:       -15℃~+40℃
4.1.10 相对湿度:       <90RH%,无凝露状况
4.1.11 海拔高度:       <5000m
4.2 系统的性能特点
4.2.1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势,完全自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括:变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。
4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置,并具有自动计时及操作提示功能。
4.2.3 具备多项保护功能,如:过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。

装置容量确定
设备装置容量设计为405KVA/108kV,分6节电抗器,电抗器单节为27KV/2.5A/52H组合使用能满足上述被试品的试验要求。
六、主要部件的技术规范及性能
1、变频控制电源25KW                1台
a) 变频控制电源采用高压耐压试验专用变频电源,采用一体化设计,控制电源本体具备调频、调压、控制、保护等功能。
b) 额定输出容量:  25KW
c) 工作电源:      交流220V/380V、50Hz 。两种电源都可使用
d) 输出电压:      0~500V可调。
e) 输出电压不稳定度≤0.05%
f) 最大输出电流:  50A
g) 输出波形:正弦波,      波形畸变率:≤0.5%
h) 频率调节范围:  30~300Hz
频率调节分辨率: 0.001 Hz
i) 连续运行时间: 大于1小时
j) 噪声水平:≤ 60dB
k) 变频电源采用高性能专用微机控制电压、频率调节
l) 变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接。
m) 保   护 :具有过压、过流、过热、放电保护功能。
n) 具备手动试验/自动试验两种模式。 
具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率、励磁电流、励磁电压、试验时间等。
具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能及各种数据打印功能。
  O) 重   量: 25Kg   
2、 励磁变压器25KVA            1台
a) 额定容量:   25KVA
b) 输入电压:     500V
c) 输出电压:  2KV ;4KV;
d) 工作频率范围: 30~300Hz
e) 连续运行时间: 大于1小时
f) 电压比测量误差: 小于1%
g) 结构: 采用干式结构,绝缘耐热等级H级,满足干式变压器国家规范要求;
高﹑低压绕组间和铁芯设静电屏蔽,既作为励磁变,又是隔离变;
内置过电压保护,防止击穿反击。
  h) 重   量:    90Kg ;
3、高压电抗器    67.5/27       6台
a) 额定容量:   67.5KVA
b) 额定电压:   27KV
c) 额定电流:  2.5A
e) 品质因素:  Q≥30 
f) 结    构:  干式;
    g)  重    量:  70Kg/台
h) 连续运行时间:≥ 1小时
4、 电容分压器     110/0.001 UF              1台
a) 额定电压:    110KV
b) 工作频率:    30~300Hz
c) 分 压 比:   1000:1  
d) 分压比误差:  ≤1%,
e) 测量精度:    交流有效值1.0级
f) 介质损耗:    tgδ≤0.5% ;
g) 重    量:    30Kg
h)高﹑低压臂的电容采用一致的介质结构,温度系数小,角位移小,在30-300HZ内分压比不变。

基本配置
1、变频电源 25KW 1
2、励磁变压器 25KVA 1
3、高压电抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 6
4、电容分压器 110/0.001UF(110KV) 1
5、附件箱 含测试线一套 1






ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置:就是做耐压试验的设备,它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备,为了耐压试验能顺利准确地进行,针对不同被试品,串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型,技术部为您量身制定选型方案。



中试控股ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置产品适用性好,实用可靠,效率高,事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。




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ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置

电网产生谐振的原因



因目前我国35kV系统为不接地系统,电网中存在大量星形接线的电压互感器,其一次绕组直接接地,成为电网对地电容电流、高次谐波电流的充放电途径,当线路接地时,电压互感器的铁心线圈相当于与非故障线路对接电容并联,构成了可能产生谐振的并联电路,由于相对地电压升高3-5倍,有可能使得电压互感器的铁心出现饱和或接近饱和,阻抗变小,电路中出现容抗和阻抗相等的情况,从而产生了并联谐振,此时互感器一侧的电流最大,这样有可能使电压互感器的高压侧熔断件熔断,或者烧坏电压互感器,以及电缆爆炸。此种情况往往在变电站投产初期(线路出线回路少)不是很明显,但随着线路出线回路的增多(各回线路对地的等值电容量增大,容抗增大)出现谐振的情况较多。另外由于35kV系统为室内开关柜,35kVPT接地点多,一般为4个接地点,这也为发生谐振过电压提供了条件。


自动调谐接地补偿装置能够实现全补偿运行或很小的脱谐度,主要是由于在消弧线圈的一次回路中串入了大功率的阻尼电阻,降低中性点谐振过电压的幅值使之达到相电压的5%——10%。因为如果当系统的电 容电流与消弧线圈工作电流相等时,即在谐振时中性点电压限制在允许值以下,这样就可实现全补偿方式,这是残流为最小的最佳工作方式。接地时残流很小,不会引起弧光过电压。所以,可在消弧线圈的一次 回路中串入大功率的阻尼电阻,增大阻尼率的措施来达到。消弧线圈的脱谐率与电压及电网的阻尼率有关,当电网形成后其不对称电压基本是个固定值,消弧线圈为保证在单相接地时有效地抑制弧光过电压的产 生,要求脱谐率达到±5%以内,那么只有改变阻尼率,才能改变位移电压,因此应当在消弧线圈回路串入电阻,保证阻尼率,控制中性点位移电压。在低压电网中由于中性点不对称电压很小,为提高测量精度采用特制的中性点专用互感器,提高检测灵敏度;非线性电阻的采用对欠补偿下的断线过电压和传递过电压都有明显的抑制作用。


消弧线圈接入系统必须要有电源中性点,在其中性点上接入消弧线圈,当发生单相接地时,流过变压器的三相同方向的零序磁通,经过油箱壁绝缘油及空气等介质形成闭合的回路,在油箱铁心等处产生附加 的损耗,这种损耗是不均匀的,必然要形成局部过热,影响变压器的正常运行和使用寿命。所以接入此类接地变压器的消弧线圈的容量不应超过变压器容量的 20%;为满足消弧线圈接地补偿的需要,同时也满足动力与照明混合负载的需要,可采用Z型接线的变压器即ZN,yn11连接的变压器。由于变压器高压侧采用Z型接线,每相绕组由两段组成,并分别位于不同相的铁心柱上,两段线圈反极性相连,零序阻抗非常小。空载损耗低;变压器容量可以100%被利用;并能够调节电网的不对称电压。


如果在系统的中性点上接入消弧线圈,破坏它的谐振条件,就能够比较有效地抑制谐振过电压的产生。其原理也很简单,TV的励磁感抗比较大(千欧至兆欧级),而消弧线圈的感抗比较小(百欧级),这样就很难满足谐振条件,谐振就不会发生。另一方面,若无消弧线圈,单相接地发生间歇性电弧时,电容上多次充放电造成TV烧毁、熔丝熔断;加上消弧线圈后,电容对小感抗放电,TV中电流就很小,不会烧毁了。所以在中性点接入消弧线圈,对于由电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压具有很好的抑制作用。本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评,以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。  串联谐振耐压装置主要由变频控制电源、激励变压器、电抗器、电容分压器组成。其中变频控制电源采用进口专用的SPWM数字式波形发生芯片,频率分辨率为16位,在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz,同时采用了正交非同步固定式载波调制方式,确保在整个频率区间内输出波形良好;功率部分采用了先进的IPM模块,确保仪器稳定和安全。


串联谐振耐压装置的性能特点:


1、防震保护: 串联谐振耐压装置内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱,可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性。


2、参数显示:触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统。


串联谐振耐压装置可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容,电感,频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性。


3、参数设置:串联谐振耐压装置的大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置。可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择。


4、试验模式:串联谐振耐压装置的触摸屏和外接鼠标操作,有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐(含手动、自动)、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等。


5、保护功能及其信息提示:具备高压过压保护、低压过流、过流保护,以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能。


6、数据存储功能:试验结果保存、打印、上传、回查等。


  a、试验结果:手动或自动试验完毕后,在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数,当试验发生中断时,可提示中断状态。可将参数保存在存储器中,该存储器为非易失存储器,可保存50次试验记录。


  b、数据查询:可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。同时具有USB接口,可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印。


7、自动稳压功能:系统根据设定的试验电压或手动升压结果,自动跟踪并维持稳定的试验电压,电压稳定度可达1.5%。


8、调频范围及频率分辨率均可设定:调频范围可设为20~300Hz、45~65Hz、50Hz、按需设置,可加快调谐过程;频率分辨率根据需要,可预设为0.1Hz、0.2Hz、1.0Hz、或2.0Hz,在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡。


9、频率调节分为粗调和细调,并可自动寻找试验谐振点,保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移。


串联谐振耐压装置的技术指标:


额定输出电压:     0~800kV(AC有效值)及其以下


1、输出频率:      20~300Hz


2、谐振电压波形:   纯正弦波,波形畸变率<1.0%


3、大试验容量:   1600kVA及其以下


4、工作制:      满功率输出下,一次连续工作时间15min


5、品质因数:     30~90


6、频率调节灵敏度: 0.1Hz,不稳定度<0.05%

 

 

 

 

 

 

 

 

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