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电力技术
串联谐振试验仪器(电力院)
时间:2022-11-28

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:串联谐振试验仪器(电力院)

ZSBP-720KVA/200KV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-720KVA/200KV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-720KVA/200KV变频串联谐振耐压试验装置
一、适用范围
1、满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验,长度3km,电容≤0.59uF,试验频率30-300Hz,试验电压U≤52kV。
2、满足100MVA/110kV以下变压器交流耐压试验,电容≤0.02uF,试验频率45-65Hz,试验电压U≤160kV。
3、满足110kVGIS,变电站系统交流耐压试验,试验频率30-300Hz,试验电压U≤184kV。
4、满足10kV发电机交流耐压试验,电容量≤0.5uF,试验频率45-65Hz,试验电压U≤24kV。
二、系统主要性能及参数
1、电源电压:   380V±10%、50Hz;
  2、额定容量:  720KVA;
  3、输出电压:    200KV, 
  4、输出电流:  2A. 6A,12A
  5、输出电压波形:  正弦波;
6、输出电压波形畸变率: ≤0.5% ;
7、允许连续工作时间:额定输出电流下持续运行时间为60分钟;
  8、输出频率范围:     30~300Hz ;
    9、品质因数:         ≥30
10、系统噪声:       ≤60db
11、系统测量精度:    1.0级
12、频率分辨率:      0.01Hz
13、频率不稳定度:    ≤0.05%  
14、环境温度:       -25℃~ +55℃  
相对湿度:       ≤90%
海拔高度:       ≤2000m
15、具备手动试验/自动调谐/自动试验模式。
16、具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率等。
17、具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能。
18  具备过电压、过电流、过热保护功能。
19、具备闪络保护功能,在试品发生闪络时谐振回路失谐,电源立即停止输出,屏幕提示“试验失败”及相关信息。
20、具备各种数据打印功能。
三、设备制造遵循的国家标准和行业标准
GB7328-87              << 变压器和电抗器的声级测量>>
GB1094                <<电力变压器>>
GB/T16927.1-2-1997     <<高电压试验技术>>
ZBK41006-89            <<试验变压器>>
GB4208                 <<外壳防护等级>>
GB2900                 <<电工名词术语>>
GB5273                  <<变压器、高压电器和套管的端子>>
GB191                  <<包装储运标志>>
GB10327               <<电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘自空气间隙》
GB10229-88             <<电抗器>>
IEC358(1990)           <<耦合电容器和电容分压器>>
IEC1000                <<电磁兼容性>>
GB4793-1984             电子测量仪器安全要求
四、系统配置及具体参数
1、变频控制电源30KW                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: 30KW
c) 工作电源:      交流380V、50Hz 。
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:  60A
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。 
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: 26Kg   
2、 励磁变压器  30KVA            1台
a) 额定容量:    30KVA
b) 输入电压:    500V
c) 输出电压: 2KV;3KV,5KV
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:  120Kg ;
3、高压电抗器   90/45       8台
a) 额定容量:  90KVA
b) 额定电压:  45KV
c) 额定电流:  2A
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   200/0.001                1台
a) 额定电压:   200KV
b) 工作频率:    30~300Hz
c) 分 压 比:    2000:1  
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:    10Kg
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。
五、供货清单一览表             
序号 设备名称 型号规格 单位 数量
1 变频电源 30KW 1
2 励磁变压器 30KVA 1
3 高压电抗器 90/45(45KV/2A) 8
4 电容分压器 200/0.001(200KV) 1
5 附件测试线 1
六、出厂检验
本装置出厂前,对各组成单元设备及成套装置分别按下列试验项目进行出厂前试验,试验结果完全符合协议及以下标准要求后方可出厂。
1、变频电源
1)绝缘电阻测试
2)耐压试验:2000V,1分钟
3)负载试验:在满负荷下,各器件的温升不大于45K 。
2、励磁变压器
1)直流电阻测量
  2)变比测量
  3)空载电流及空载损耗
  4)短路阻抗和负载损耗
  5)绝缘电阻测试
  6)温升试验:额定容量下运行60min,温升不大于65K 
 3、电抗器试验
1)直流电阻测量
2)电感量测量
3)交流耐压试验
温升试验:额定容量下运行60min,温升不大于65K
      4、成套装置试验
(1) 耐压试验:1.1额定电压下,耐压1min;
(2) 短路试验:电压为0.5U,0.8U,1.0U的条件下,将高压输出突发短路3次,保护装置可靠动作,各单元完好。
(3)噪音小于60dB;












变频串联谐振耐压成套试验装置: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。




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变频串联谐振耐压成套试验装置|中试控股

断电保护:实验电源断电后,设备能迅速保护



11) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后,彼此方位不变,不损坏,紧固件不松动


    遵照电力仪器奉告实验需要,变压器、GIS体系、SF6断路器、电流互感器、电力电缆、套管的全部容性设备奉告时有必要符合交流耐压实验标准[1],那么让咱们一起来细谈细谈变频串联谐振在电力工程中的远景,运用传统的工频电压实验法进行容性仪器交流耐压实验时,升压实验变压器不易转移,而且现场大电流实验电源不容易获得。和传统实验办法相对来说,变频串联谐振具有输入电源容量小、设备分量轻,品质因数高,而且具有主动调谐、两层防护、组合办法活络优势[2]。


由于中试控股串联谐振装置电源首要运用谐振电抗器和被试品电容谐振发生高电压和大电流的,实验电源仅仅供给体系有功的消耗,所以它所需电源功率仅具有实验容量的1/Q。一起,由于串联谐振实验不必大功率调压设备和工频实验变压器,谐振激磁电源仅要实验容量的1/Q,使得串联谐振体系分量和体积方案化的减少。不一样的是,谐振电源是谐振式滤波电路,其能优化输出电压波形,以至于躲避谐波峰值对试品的误击穿。但在串联谐振形式下,当试品绝缘缺陷被击穿时,电路当即脱谐,回路电流灵敏调整为正常实验电流的1/Q,所以他还能躲避大的短路电流对缺陷点的烧伤。


2.中试控股串联谐振原理剖析


电路谐振时阻抗值最小,当端口电压一守时,电路电流将抵达最大值,如图1(b)所示,且该值的巨细仅与电阻的阻值有关而与电感和电容无关。谐振时电感电压与电容电压数值相等、相位相反,为总电压的Q倍[4],即。RLC串联电路的电流是电源频率的函数,


在电阻、电感及电容所构成的串联电路中,当容抗与感抗相等时,电路中的电压与电流相位一样,电路呈现纯电阻性,此即为串联谐振[3]。当电路发生串联谐振时,电路的阻抗Z=R,此时回路总阻抗值最小,回路电流最大值。图1(a)所示为电感和电容元件串联构成的一端口网络,其等效阻抗,当发生谐振时,其端口电压与电流同相位,即,由此可推得谐振角频率和谐振频率分别为,。界说谐振时的感抗或容抗 为特性阻抗ρ,则特性阻抗ρ与电阻R的比值即为品质因数Q。串联谐振设备


为了研讨电路参数对谐振特性的影响,一般选用通用谐振曲线,图2(b)所示为串联谐振电路的通用谐振曲线。通用谐振曲线的形状只与Q值有关,且曲线形状越尖利,电路的选频功用越好。幅值大于峰值的0.707倍所对应的频率方案为通带宽,理论推导可得,由该式可知通带宽与品质因数成反比。


即,在电路的电感L、电容C和电源电压US不变的状况下,不一样的R值得到不一样的Q值,图2(a)所示为不一样Q值时的电流幅频特性曲线。


3.变频串联谐振的工程运用剖析


变频串联谐振实验进程中,励磁变的容量应大于有功功率P,并在励磁变最低输出电压满足实验需要的前提下尽量降低励磁变的变比,然后相应减小励磁变原边的输入电流。实验电源容量S=P+P1,其间P1为变频电源本身的损耗,由电源端输入电压为380V可得电源电流I1=。实验中电抗器的额定电压和电流也应大于实验电压和高压电流,当电抗器选用串并联以满足实验需要时,有必要计算每个电抗器上所承受的电压和电流不超限值。


在现场实验中,一般选用16mm2以上的裸铜线接地,裸铜线其寄生电感在μH数量级,约0.1-1μH/m,直


流电阻约0.1mΩ,假定接地线有曲折环绕景象,电感量可增加到10-1000μH/m。试品绝缘一般在交流电压的正峰值或负峰值被击穿,试品被击穿刹那间试品上的电压最高,击穿后试品上的电压跌落到零的时间一般在0.1-10μs之间,详细状况与击穿点的实习状况有关。从放电能量上看,即使放电时,试品的最小电容量只需0.002μF,实习实验时试品电容量远大于该值。如以放电时频率为100kHz、地线寄生电感为1μH、放电电流为1000A计算,地线的寄生感抗XL==0.628Ω,地线或许发生的过电压Ud=If XL=1000×0.628=628V。假定地线联接不标准,寄生电感就会增大很多,发生的过电压或许更大,可危及变频电源及人身安全。所以高压实验体系有必要一点可靠接地,分压器的接地址与大地的联接线应尽量短,接地线应粗、直、短,然后保证实验安全。

 

 

 

 

 

 

 

 

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