270kVA/270kV变频串联谐振试验装置

一、被试品对象及试验要求

1、110kV及以下电压等级开关、GIS（7个间隔）等变电站设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过265kV，试验时间1min。

2、110kV/63000kVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过160kV，试验时间1min。

4、35kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30-300Hz，试验电压不超过52kV，试验时间60min。

7、110kV/300mm2电缆0.2km的交流耐压试验，电容量≤0.029uF，试验频率30-300Hz，试验电压不超过128kV，试验时间60min。

10、10kV/300mm2电缆3km的交流耐压试验，电容量≤1.1265uF，试验频率30-300Hz，试验电压不超过22kV，试验时间5min。

 

二、工作环境

a)环境温度：－100C–50 0C;

b)相对湿度：≤90%RH;

c)海拔高度:  ≤1000米；

 

三、装置主要技术参数及功能

1）额定容量：270kVA；

2）输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；

3）额定电压：90kV；135kV；270kV；

4）额定电流：3A；2A；1A；

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1.5级；

 

四、设备遵循标准

GB10229-88            《电抗器》

GB1094 《电力变压器》

GB50150-2006 《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

设计四节电抗器，则单节电抗器为45kVA/45kV/1A/110H，装置总容量为270kVA。

1、110kV/63000kVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过160kV，试验时间1min。

使用电抗器四节串联（系数1.2），则L=110×4×1.2=528H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√528×0.02×10-6)=49Hz

试验电流：I=2πfCU试=2π×49×0.02×10-6×160×103=0.99A

2、35kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

使用电抗器两节串联（系数1.05）三组并联，则L=110×2×1.05/2=115.5H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√115.5×0.1945×10-6)=33.58Hz

试验电流：I=2πfCU试=2π×33.58×0.1945×10-6×52×103=2.13A

3、110kV/300mm2电缆0.2km的交流耐压试验，电容量≤0.029uF，试验频率30-300Hz，试验电压不超过128kV，试验时间60min。

使用电抗器三节串联（系数1.1）两组并联，则L=110×3×1.1/2=181.5H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√181.5×0.029×10-6)=69.37Hz

试验电流：I=2πfCU试=2π×69.37×0.029×10-6×128×103=1.62A

装置容量定为270kVA/270kV，分六节电抗器，电抗器单节为45kVA/45kV/1A/110H，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 45kVA/45kV六节	激励变压器输出端选择	试验电压（KV）
110kV/63000kVA主变	使用电抗器四节串联	8kV	≤160kV
110kV及以下电压等级GIS，开关等变电站设备	使用电抗器六节串联	16kV	≤265kV
35kV/300mm2电缆1km	使用电抗器两节串联 三组并联	4kV	≤52kV
110kV/300mm2电缆0.2km	使用电抗器三节串联 两组并联	8kV	≤128kV
10kV/300mm2电缆3km	使用电抗器六节并联 （其中三节接地）	4kV	≤22kV

 

六、系统配置及其参数

1.激励变压器15kVA/4/8/16kV/0.4kV                      1台

a)额定容量：15kVA；

b)输入电压：0-400V，单相；

c)输出电压：4/8/16kV

d)结    构：干式；

e)重    量：约58kg；

f)尺寸：520mm×520mm×460mm；（长×宽×高）

2.变频电源15kW/220/380V                          1台

1.额定输出容量：15kW

2.工作电源：220/380±10%V（单/三相），工频

3.输出电压：0 –400V，单相，

4.额定输入电流：37.5A

5.额定输出电流：37.5A

6.电压分辨率：0.01kV

7.电压测量精度：1.5%

8.频率调节范围：30 – 300Hz

9.频率调节分辨率：≤0.1Hz

10.频率稳定度：    0.1%

11.运 行 时 间：额定容量下连续60min

12.额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

13.噪 声 水 平：≤50dB

14.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

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；

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18kg；

Q）尺寸：460mm×340mm×415mm；（长×宽×高）

3.高压电抗器DK-45kVA/45kV                      6节

a)额定容量：45kVA;

b)额定电压：45kV；

c)额定电流：1A；

d)电 感 量：110H/单节；

e)品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)结    构：干式；

g)重    量：约45kg；

h)尺寸：282mm×435mm；（直径×高度）

4.电容分压器FR-270kV/500pF                      1套

1.额定电压：270kV；

2.高压电容量：500pF

3.介质损耗：tgσ≤0.5%；

4.分 压 比：3000：1

5.测量精度：有效值1.5级;

6.重    量：约26kg；

7.尺寸：140mm×1000mm；（直径×高度）/两节

七、供货清单一览表

（一）配置设备一览表

 

序号	设  备  名  称	型  号  及  规  格	单位	数量	备注
1	激励变压器	15kVA/4/8/16kV/0.4kV	台	1
2	变频电源	15kW/220/380V	台	1
3	高压电抗器	45kVA/45kV	台	6
4	电容分压器	270kV/500pF	套	1
5	内部连接线		套	1
6	绝缘支架	尺寸360mm×1000mm/360mm×150mm	套	1

 

（二）相关资料一览表

 

序号	资  料  名  称	单位	数量	备  注
1	出厂试验报告	份	1
2	成套装置使用说明书	份	1
3	产品合格证和用户意见卡