75KVA/75KV/1A变频串联谐振试验成套装置

 

该装置主要针对10kV、35kV、110kV、220kV、变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。电抗器采用多只分开设计，既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足低电压的交流耐压试验要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

串联谐振在电力系统中应用的优点：

1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。

3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，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、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

我公司变频谐振主要功能及其技术特点：

1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。

 2、整个装置单件重量很轻，最大不超过65kg，便于现场使用。

 3、装置具有三种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

工作模式为：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式.

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。

5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。

   6、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交     换界面更为人性化。

一、产品工作环境

75KVA/75KV/1A四级五级变频串联谐振试验成套装置

环境温度：－150C –40 0C;

相对湿度：≤90%RH;

海拔高度:  ≤3500米；

变频串联谐振试验成套装置

二、主要适用范围

1、满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度1.5km，电容≤0.555uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、满足100MW/10kV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≤28kV。

3、满足10kV变电站系统交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤42kV。

三、技术规范及性能

1 系统技术参数

1.1 额定输出电压：       0～50kV

1.2 谐振电压波型：       正弦波，波形畸变率＜1.0%

1.3 zui大被试品电流；       1A

 1.4 zui大试验容量：         75kVA

1.5 输出频率：    30～300Hz

1.6 工作时间：    满功率输出下，连续工作时间15min

1.7 品质因素：       30～90

1.8 输入工作电源：    二相380V±5%，50Hz

1.9 环境温度：       －15℃～+40℃

1.10 相对湿度：       ＜90RH%，无凝露状况

1.11 海拔高度：       ＜3500m

1.12 噪声：    ≤50dB

 

四、产品系统的性能特点

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。

五、容量确定

满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度1.5km，电容≤0.555uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

频率取37Hz

试验电流 I=2πfCU试 =2π×37×0.555×10-6×22×103=2.8A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=33H

设计三节电抗器，将三节电抗器并联使用,则单节电抗器的参数为25kVA/25kV/1A/100H，装置总容量为75kVA。

验证：满足100MW/10kV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≤28kV。

使用电抗器三节串联，此时电感量为L=100*3=300H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√300×0.02×10-6)=65Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×65×0.02×10-6×28×103=0.22A。

结论：装置容量定为75kVA/50kV/25kV，分三节电抗器，电抗器单节为25kVA/25kV/1A/100H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。

试验时使用关系表

 

六、主要部件的技术规范及性能

变频电源控制箱 BPXZ-5kVA/0.4kV    1台

1 技术参数  

1.1 输入工作电源： 二相380V±5%，50Hz。

1.2 输出电压和电流： 0～400V，zui大电流12. 。

1.3 输出频率： 30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。

1.4 额定输出容量： 3kVA

1.5 外形尺寸和重量： 360×230×320mm；18kg

2 性能特点

1.2.1 参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。

1.2.2 试验模式：手动试验模式、自动试验模式

a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。

b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。

1.2.3 保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。

1.2.4 数据存储功能：试验结果保存、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，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200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。

1.2.5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%。

1.2.6 调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。

1.2.7 过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具安全性，有效保护人身、设备及试品的安全。

1.2.8过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置

1.2.9击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内电子元件不会击穿

1.2.10断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

2 激励变压器 JLB-5kVA/1.2kV/2.4kV/0.4kV     1台

配置特点：将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理，配置不同抽头励磁变，以保证励磁变压器的zui大利用率及重量zui轻。10kV电缆等电气设备试验时，使用1.2kV输出端。

 

2.1 技术参数             

1.1 额定容量： 5kVA

1.2 输入电压：  0～400V

1.3 输出电压：    1.2kV        

1.4 工作频率范围：  30～300Hz

1.5 工作制：  15min

1.6 外形尺寸和重量：360×280×360mm；35kg 

1.7 适用范围：  电气主设备试验及电缆试验

2.2 性能特点

2.1 激励变为干式结构，无漏油之虑。

2.2.2 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既是励磁变压器，又是隔离变压器。

2.2.3 内置过压保护，防止击穿反击。

3 高压谐振电抗器 DK-25kVA/25kV   3台

3.1 技术参数

3.1.1 额定zui高工作电压： 25kV（有效值）

3.1.2 额定zui大工作电流： 1A（有效值）

3.1.3 额定容量：  25kVA

3.1.4 额定电感量：  100H

3.1.5工作频率：          30～300Hz

3.1.6 工作制：     15min

3.1.7 外形尺寸和重量：   φ230×350mm；25kg/台

3.2 性能特点

3.2.1 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，外有憎水层，防潮性能好， 缘耐热等级F级，满足干式电抗器 规范要求。

     3.2.2 电抗器为便携式，体积小，重量轻。

3.2.3 电抗器配有防涡流 缘底座，串联时分组重叠，以降低总体高度减轻劳动强度，增强安全稳定性。

4 电容分压器 50kV/2000pF    1台

4.1 技术参数

4.1.1 工作方式：    纯电容式

4.1.2 额定电压：    50kV有效值

4.1.3 额定电容量： 2000pF

4.1.4 工作频率：     30～300Hz

4.1.5 测量误差：     ＜1.5%

4.1.6 外形尺寸和重量：     φ120×400mm；5kg

4.2 性能特点

4.2.1 额定电压下可连续运行1小时。

4.2.2 在30～300Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。

4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介损值：≤0.15

4.2.4 分压比误差：有效值时≤1.5%，

4.2.5 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30~300H内分压比不变。

4.2.6 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

 

75KVA/75KV/1A变频串联谐振试验成套装置