270kVA/270kV 变频串联谐振试验装置方案-中试控股

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270kVA/270kV 变频串联谐振试验装置方案

时间：2020-06-10

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。
3、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。
4、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。
5、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
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：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%；
7、工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟
8、温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K
9、品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)
10、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)；
11、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

（一）激励变压器JLB-15kVA/4/8/16kV/0.4kV                      1台
1）额定容量：15kVA；
2）输入电压：0-400V，单相；
3）输出电压：4/8/16kV
4）结    构：干式；
5）重    量：约58kg；
6）尺寸：520mm×520mm×460mm；（长×宽×高）

（二）变频电源BP -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）重量：约18kg；
15）尺寸：460mm×340mm×415mm；（长×宽×高）

（三）高压电抗器DK-45kVA/45kV 6节

1）额定容量：45kVA;
2）额定电压：45kV；
3）额定电流：1A；
4）电感量：110H/单节；
5）品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
6）结构：干式；
7）重量：约45kg；
8）尺寸：282mm×435mm；（直径×高度）

（四）电容分压器FRC-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	JLB-15kVA/4/8/16kV/0.4kV	台	1
2	变频电源	BP-15kW/220/380V	台	1
3	高压电抗器	DK-45kVA/45kV	台	6
4	电容分压器	FRC-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