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电力技术
变频串联谐振试验设备(220kV)
时间:2022-11-28

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:变频串联谐振试验设备(220kV)

ZSBP-1320KVA/500kV变频串联谐振试验装置

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-1320KVA/500kV变频串联谐振试验装置组成部分: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-1320KVA/500kV变频串联谐振试验装置
一、被试品对象及试验要求
1、220kVGIS,开关,断路器的交流耐压试验,试验频率30-300Hz,电容量≤0.006uF,试验电压不超过460kV,试验时 间1min。
2、110kVGIS,开关,断路器的交流耐压试验,试验频率30-300Hz,电容量≤0.012uF,试验电压不超过230kV,试验时间1min。
3、27.5kV/300mm2电缆10km的交流耐压试验,电容量≤1.945uF,试验频率30-300Hz,试验电压55kV,试验时间60min。
二、 工作环境
1. 环境温度:-100C –50 0C;
2. 相对湿度:≤90%RH;
3. 海拔高度:  ≤1000米;
三、 装置主要技术参数及功能
1. 额定容量:1320kVA;
2. 输入电源:单相220或三相380V电压,频率为50Hz;
3. 额定电压:55kV;495kV;
4. 额定电流:24A, 2.2A;
5. 工作频率:30-300Hz;
6. 装置输出波形:正弦波
7. 波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%;
8. 工作时间:额定负载下允许连续60min;过压1.1倍1分钟;
9. 温    升:额定负载下连续运行60min后温升≤65K;
10. 品质因素:装置自身Q≥30(f=45Hz);
11. 保护功能: 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分);
12. 测量精度:系统有效值1.0级;
四、 设备遵循标准
GB10229-88            《电抗器》
GB1094        《电力变压器》
GB50150-2016     《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
DL/T 596-1996          《电力设备预防性试验规程》 
GB1094.1-GB1094.6-96   《外壳防护等级》
GB2900        《电工名词术语》
GB/T16927.1~2-1997   《高电压试验技术》
五、装置容量确定
设计十二节电抗器,则单节电抗器为110kVA/55kV/2A/120H,装置总容量为1320kVA。
验证:1、27.5kV/300mm2电缆10km的交流耐压试验,电容量≤1.945uF,试验频率30-300Hz,试验电压55kV,试验时间60min。
使用电抗器十二节并联,则L=127/12=10.58H ,则:
试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10.58×1.945×10-6)=35Hz
试验电流:I=2πfCU试 =2π×35×1.9455×10-6×55×103=23.55A
装置容量定为1320kVA/500kV,分十二节电抗器,电抗器单节为110kVA/55kV/2.2A/120H,使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。  


试验时设备使用关系列表
设备组合
被试品对象 电抗器
110kVA/55kV十二节 激励变压器输出端选择 试验电压(KV)
27.5kV/300mm2电缆10km 使用电抗器十二节并联 3kV ≤55kV
220kVGIS,开关,断路器 使用电抗器九节串联 25kV ≤460kV
110kVGIS,开关,断路器 使用电抗器五节串联 25kV ≤230kV
六、系统配置及其参数
1. 激励变压器25kVA/3/6/12/24kV/0.4kV                 3台
a) 额定容量:25kVA;
b) 输入电压:0-400V,单相;
c) 输出电压:3/6/12/24kV
d) 结    构:干式;
e) 重    量:约100kg;
2. 变频电源75kW/380V                          1台
a) 额定输出容量:75kW
b) 工作电源: 380±10%V(三相),工频
c) 输出电压:0 –400V,单相,
d) 额定输入电流:187.5A
e) 额定输出电流:187.5A
f) 电压分辨率: 0.01kV
g) 电压测量精度:1.5%
h) 频率调节范围:30 – 300Hz
i) 频率调节分辨率:≤0.1Hz
j) 频率稳定度:    0.1%
k) 运 行 时 间:额定容量下连续60min 
l) 额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;
m) 噪 声 水 平:≤50dB
n) 可实现以下功能
1)变频电源的放置为纵向和横向,特别适合现场操作及观察;
2)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;
3)参数显示:触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统
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;
4)参数设置: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;
5)试验模式: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;
6)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;
7) 数据存储功能:试验结果保存(手动保存)、打印、上传、回查等
① 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;
② 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;(打印机属客户自选,若客户有此需求,须在合同中予以特别写明)
8)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1.0%;
9)调频范围及频率分辨率均可设定:调频范围可设为30~300Hz、45~100Hz、200-300Hz、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、0.5Hz、或1.0Hz,在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡;
10)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;
P)重  量:约85kg;
3. 高压电抗器110kVA/55kV                   12节
a) 额定容量:110kVA;
b) 额定电压:55kV;
c) 额定电流:2A;
d) 电 感 量:127H/单节; 
e) 品质因素:Q≥20 (f=80Hz);
f) 结    构:干式;
g) 重    量:约85kg;
4. 电容分压器500kV/1000pF                      1套
a) 额定电压:500kV; 
b) 高压电容量:1000pF
c) 介质损耗:tgσ≤0.5%;
d) 分 压 比:3000:1
e) 测量精度:有效值1.5级;
f) 重    量:约60kg;
七、供货清单一览表
序号 设  备  名  称 型  号  及  规  格 单位 数量 备注
1 激励变压器 75kVA/3/6/12/24kV/0.4kV 3
2 变频电源 75kW/380V 1
3 高压电抗器 110kVA/55kV 12
4 电容分压器 500kV/1000pF 1
5 内部连接线 1
八、售后服务
1) 该套设备到货后,根据供需双方合同中该套设备调试相关事宜的条款,如有调试需要,供方负责该套设备相关技术人员的现场技术支持服务。指导并协助需方完成该套设备的第一次现场验收试验以及需方相关操作人员的技术培训。需方验收合格后,应填写供方提供的设备《验收/维修报告》(见附表)作为需方已完成验收的凭证。
2) 供方对该套设备实行保修,保修期为出厂之日起一年,保修期内负责该产品(设备主体,不含配线等易耗附件)的免费检查、零部件更换。
3) 超过保修期一年的产品供方提供终身维护。一年以内供方免维修。一年以上则按正常程序计费(维修工时费、材料费、及附加)。
4) 实行全天候技术响应服务,在接到需要关于该套产品使用过程中出现问题的电话或传真后8小时内给予技术解决方案。
5) 如因人为操作不当或不可抗力等因素造成的设备损坏或无法使用则不在此质保范围。












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

串联谐振试验装置由变频电源、激励变压器(也可称为励磁变压器)、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号;调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路,提供串联谐振的激励功率。          

   串联谐振试验装置采用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压,也可以作为小电容量试品的补偿电容,使得谐振频率可以在30~300Hz范围内完成多种电力设备的交流耐压试验。变频串联谐振基本原理是采用可调节(30--300Hz)串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。
     适用于10kV、35kV等电缆的交流耐压试验,变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振,在被试品上获得高电压、大电流。电缆交流耐压试验装置主要由变频电源(主机)、励磁变压器、谐振电抗器、电容分压器组成。被广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业,适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。


    产品特征: 
    1、所需电源容量大大减小,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
    2、体积小,重量轻,一般为普通试验装置的1/3-1/5;
    3、串联谐振试验装置谐振电源调频及功率元件使用日本进口的元器件,设计的是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
    4、变频电源保护功能强,稳定性好;具备具备全自动(自动调谐、自动升压)、全手动(手动调谐、手动升压)以及半自动(自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压)的多种工作模式,可任意切换使用,操作方便;采用220V或380V单相电源,方便现场取电。
    5、配置灵活,扩展功能强。谐振电抗器采用多只方式,积木式组合,可串可并,满足多种试品的试验要求,更方便现场使用。
    6、大屏幕触摸LED液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置,试验结果可保存、打印、上传、回查等。         


    串联谐振试验装置基本参数:


项目 技术参数
额定输出电压 0~130 kV (有效值)及以下
输出频率 20~300Hz
谐振电压波形 正弦波,波形畸变率≤1%
满负载工作时间 连续工作时间60min
系统品质因数 zui大负载下≥20
频率调节细度 0.1Hz,不稳定度≤0.01%
工作电源 单相220V或三相380V±10%,工频50Hz±5%


系列产品配置及适用范围:


产品型号 产品基本配置
变频电源1台 谐振电抗器 励磁变压器1台 分压器1台 适用对象
44/22 2.5KW 1A/22KV二台 2.5KVA/1KV 25KV 10KV电缆≤1km(300㎡)
88/22 4KW 2A/22KV二台 4KVA/1KV 25KV 10KV电缆≤2km(300㎡)
兼容10KV开关、变压器等设备
132/22 6KW 2A/22KV三台 6KVA/1/3KV 60KV 10KV电缆≤3km(300㎡)
35KV电缆≤1km(300㎡)
176/22 8KW 2A/22KV四台 8KVA/1/3KV 60KV 10KV电缆≤4km(300㎡)
35KV电缆≤1km(300㎡)
220/22 10KW 2./22KV四台 10KVA/1/3KV 60KV 10KV电缆≤5km(300㎡)
35KV电缆≤1.2km(300㎡)
264/22 12KW 2A/22KV六台 12KVA/1/3KV 60KV 10KV电缆≤6km(300㎡)
35KV电缆≤2km(300㎡)
396/22 18KW 3A/22KV六台 18KVA/1/3KV 60KV 10KV电缆≤8km(300㎡)
35KV电缆≤2.5km(300㎡)
兼容10-35KV开关、变压器等设备
 
变频串联谐振试验装置是运用串联谐振原理,利用励磁变压器激发串联谐振回路,调节变频控制器的输出频率,使回路电感L和试品C串联谐振,谐振电压即为加到试品上电压。变频谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业,适用于大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。


BPXZ串联谐振耐压装置主要由变频控制器,励磁变压器,高压电抗器,高压分压器等组成。变频控制器又分两大类,20KW及以上为控制台式,20KW以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。并为整套设备提供电源。励磁变压器的作用是将变频电源输出的电压升到合适的试验电压。高压电抗器L是谐振回路重要部件,当电源频率等于1/(2π√LCX)时,它与被试品CX发生串联谐振。


该装置适用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV聚己烯电力电缆交流耐压试验。适用于60KV、220KV,500KVGIS交流耐压试验。适用于大型变压器,发电机组工频耐压试验;电力变压器感应耐压试验;接地电阻测量。


产品特性:


1.稳定性、可靠性高。系统采用进口功率元件作为功率变换的核心,电压输出和频率输出稳定,电磁兼容设计合理,保护功能完善,经过多次高压直接对地短路的测试,系统仍然保持完好,同时系统也有很强的过载能力。


2.自动调谐功能强大。系统自动调谐时,从30Hz到300Hz自动扫频,显示扫频曲线,用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后,系统根据扫频初步找到的谐振频点,在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫,最后精确锁定谐振频率。


3.支持多种试验模式。系统支持“自动调谐+手动调压”,“自动调谐+自动调压”,“手动调谐+手动调压”等试验模式,推荐使用“自动调谐+手动调压”模式,既能快速找到谐振点,又能通过手动调压控制试验过程,安全性更高。


4.系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示,直观清晰,并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示,具备试验数据保存和查询功能。


5.保护功能完善。具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时,禁止系统启动),过压保护,过流保护,闪络保护等功能,保证了系统的可靠性。

 

 

 

 

 

 

 

 

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