YHXZB-360kvA/100kv調頻串并聯諧振試驗裝置技術方案
1、設備適用范圍
1.1 滿足500mm2/35KV電纜,長度1公里的交流耐壓試驗。
1.2 滿足500mm2/10KV電纜,長度2公里的交流耐壓試驗。
1.3 滿足35kV母線、電壓互感器及絕緣仔的交流耐壓試驗。
1.4 滿足50000KVA/35kV主變的交流耐壓試驗。
3.5 滿足80000KW/ 10.5KV高壓電機的交流耐壓試驗。
2、設備制造引用和執行標準
DL/T849.6—2004 《高壓諧振試驗裝置》
GB 6450—1986 《干式電力變壓器》
DL/T848.2—2004 《試驗變壓器》
GB/10229—1988 《電抗器》
GB/T11920—1989 《控制裝置通用技術條件》
GB/T16927.1—1997 《高電壓試驗技術》
IEC358—1990 《耦合電容器和電容分壓器》
GB311.1 《高壓輸變電設備的絕緣配合》
DL/T846—2004 《高電壓測試設備通用技術條件》
Q/CSG10007—2004 《電力設備預防性試驗規程》
GB7328—87 《變壓器和電抗器的聲級測量》
DL474。4—1992 《交流耐壓試驗》
3、使用環境條件
3.1 周圍空氣溫度:
最高溫度:+45℃ 最低溫度:-10℃;
最大日溫差:35k 日照強度:0.1w/cm2
3.2 海拔高度:≤2000m ;
3.3 相對濕度:≤90 %
3.4 安裝放置地點平坦,電抗器安裝傾斜度不小于50 ;
3.5 周圍應無嚴重影響設備絕緣的氣體蒸氣,化學性沉積灰塵,污垢及其它爆炸性介質。
4、設備具體配置
4.1 試驗要求:
4.1.1.500mm2/35kv電纜,長度1公里的交流耐壓試驗,試驗時間60min,試驗電壓52kv,試驗頻率30~300Hz,等效電容量為0.232uF。
4.1.2.500mm2/10kv電纜,長度2公里的交流耐壓試驗,試驗時間5min,試驗電壓22kv,試驗頻率30~300Hz,等效電容量為0.438uF/km。
4.1.3.35kV母線、電壓互感器及絕緣仔的交流耐壓試驗,試驗時間1min,最高試驗電壓95kv,試驗頻率45Hz以上。最大等效電容量為0.015uF。
4.1.4.50000KVA/35kV主變的交流耐壓試驗,試驗時間1min,試驗電壓85kv,試驗頻率45~65Hz,等效電容量為0.0248uF。
4.1.5.80000KW/ 10.5KV高壓電機的交流耐壓試驗,試驗時間1min,試驗電壓24kv,試驗頻率45~65Hz,等效電容量為1.45uF。
4.2 電抗器的設計:
4.2.1. 500mm2/35kv電纜,長度1公里的交流耐壓試驗,試驗時間60min,試驗電壓52kv,試驗頻率30~300Hz,等效電容量為0.232uF。當頻率為35Hz時。
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×35×0.232×52×10-3=2.7A
對應電抗器電感量L=1/ω2C =89H
4.2.2. 500mm2/10kv電纜,長度1公里的交流耐壓試驗,試驗時間5min,試驗電壓22kv,試驗頻率30~300Hz,等效電容量為0.876uF。當頻率為35Hz時。
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×35×0.876×22×10-3=4.2A
對應電抗器電感量L=1/ω2C =23.6H
4.2.3. 35kV母線、電壓互感器及絕緣仔的交流耐壓試驗,試驗時間1min,最高試驗電壓95kv,試驗頻率45Hz以上。最大等效電容量為0.015uF。當頻率為50Hz時。
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×50×0.015×95×10-3=0.45A
對應電抗器電感量L=1/ω2C =676H
4.2.4. 50000KVA/35kV主變的交流耐壓試驗,試驗時間1min,試驗電壓85kv,試驗頻率45~65Hz,等效電容量為0.0248uF。當頻率為50Hz時。
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×50×0.0248×85×10-3=0.67A
對應電抗器電感量L=1/ω2C =408H
4.2.5. 80000KW/ 10.5KV高壓電機的交流耐壓試驗,試驗時間1min,試驗電壓24kv,試驗頻率45~65Hz,等效電容量為1.45uF。當頻率為50Hz時。
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×50×1.45×24×10-3=11A
對應電抗器電感量L=1/ω2C =7H
4.3 電抗器的配置:
4.3.1.35kV組合電器、母線、電壓互感器及絕緣仔的交流耐壓試驗,試驗時間1min,最高試驗電壓95kv,為方便使用,將電抗器分六節,每節電抗器電壓為30KV,每節電流為2A,每節電感量為40H。
驗證:
1) 500mm2/35kv電纜的交流耐壓試驗,試驗時間60min,試驗電壓52kv,試驗頻率30~300Hz,等效電容量為0.232uF。使用電抗器二串二并其額定電感量為40H,額定電壓為60KV,額定電流為4A。
試驗頻率:f=1/2π√LC = 52.3Hz
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×52.3×0.232×52×10-3=3.9A
2) 500mm2/10kv電纜的交流耐壓試驗,試驗時間5min,試驗電壓22kv,試驗頻率30~300Hz,等效電容量為0.876uF。使用四臺電抗器并聯其額定電感量為10H,額定電壓為30KV,額定電流為8A。
試驗頻率:f=1/2π√LC = 53.8Hz
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×53.8×0.876×22×10-3=6.5A
3) 35kV主變、母線、電壓互感器及絕緣仔的交流耐壓試驗,試驗時間1min,最高試驗電壓95kv,試驗頻率45Hz以上。最大等效電容量為0.015uF。使用電抗器四臺串聯加一臺100KV/0.01uF補償電容并聯其額定電感量為160H額定電容量為0.025uF,額定電壓為120KV,額定電流為2A。
試驗頻率:f=1/2π√LC = 79.6Hz
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×79.6×0.025×95×10-3=1.2A
4) 50000KVA/35kV主變的交流耐壓試驗,試驗時間1min,試驗電壓85kv,試驗頻率45~65Hz,等效電容量為0.0248uF。使用電抗器四臺串聯加一臺100KV/0.01uF補償電容并聯其額定電感量為160H額定電容量為0.0348uF,額定電壓為120KV,額定電流為2A。
試驗頻率:f=1/2π√LC = 67.5Hz
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×67.5×0.0348×85×10-3=1.25A
5) 80000KW/10.5KV高壓電機的交流耐壓試驗,試驗時間1min,試驗電壓24kv,試驗頻率45~65Hz,等效電容量為1.45uF。使用電抗器六臺并聯其額定電感量為6.7H額定電壓為30KV,額定電流為12A。
試驗頻率:f=1/2π√LC = 51Hz
試驗電流I=ωCXU試=2×3.14×51×1.45×24×10-3=11A
4.4 勵磁變壓器的配置
4.4.1.因品質因數Q值在額定負載下不小于15,所以,勵磁變壓器為電抗器總容量360kvA,除以品質因數15得24kvA取30kvA。
4.4.2.配置的勵磁變壓器規格為30kvA/3kv/6kv。
4.5 調頻電源的配置:
4.5.1.調頻電源的容量等于或大于勵磁變壓器的容量取30kvA。
4.5.2.配置的調頻電源的規格為30kvA。
4.6 電容分壓器的配置
4.6.1.因35kv組合電器、電壓互感器及絕緣仔的交流耐壓試驗電壓為95kv,所以,電容分壓器電壓為100kv、電容量為1000PF。
4.6.2.配置1臺的電容分壓器規格為100kv/0.001uF。
4.7 補償電容器配置:
4. 7.1.因最高試驗電壓為95kv ,所以補償電容電壓為100kv,配置補償電容器為:100kv/0.01uF。5.串并聯諧振試驗裝置特點:
5.1串并聯諧振試驗裝置具有輸出容量大,輸出電壓高、可任意組合電抗器針對不同試品的交流耐壓試驗。
5.2串并聯諧振試驗裝置具有體積小、重量輕、特別方便野外試驗。
5.3串并聯諧振試驗裝置具有保護功能好、有過壓保護、過流保護、時間保護、閃絡保護、過熱保護、模塊保護等功能。
5.4串并聯諧振試驗裝置具有操作極具簡單,并具有手動和自動兩檔。
5.5串并聯諧振試驗裝置采用大屏幕、使試驗數據一目了然,并可打印試驗結果。
5.6串并聯諧振試驗裝置具有試品擊穿后無過電壓之虞,對試品的損壞相當小。
5.7串并聯諧振試驗裝置試驗所需電源容量小,僅是工頻變壓器試驗所需電源容量的幾分之一,解決現場電源難找的問題
6、裝置各部件說明
6.1 系統參數:
6.1.1.儀器輸入電壓:220v±10% 50Hz;
功率輸入電壓:380v ±10% 50Hz;
6.1.2.額定輸出電壓調節范圍:0 ~100kv;
6.1.3.最大試驗容量:360kvA;
6.1.4.諧振電壓波形:正弦波、畸變率:≤0.5%;
6.1.5.輸出電壓不穩定度:≤0.5%;
6.1.6.輸出頻率范圍:25~320Hz;
6.1.7.頻率調節分辨率:0.01Hz;
6.1.8.品質因數Q值:額定負載下不小于20;
6.1.9.絕緣水平:1.2倍額定電壓耐壓1min;
6.1.10.額定電流下連續運行時間:斷續運行時間60 min;
6.1.11.電壓測量精度:1級;
6.1.12.噪 聲:≤45dB;
6.1.13.該裝置配備以下保護功能:
設備有手動試驗、自動調諧及自動試驗;
過電壓保護、過電流保護、放電保護、斷電保護、零啟動保護。
試驗數據大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機為嵌入式。
6.2 調頻電源:
6.2.1.額定輸出容量:30kvA;
6.2.2.儀器電源:220v±10% 50Hz;
功率電源:380v ±10% 50Hz;
6.2.3.額定輸入電流:79A;
6.2.4.額定輸出電壓:0-400v可調、單相、輸出電壓不穩定度0.05%;
6.2.5.額定輸出電流:75A;
6.2.6.頻率調節范圍:25~320Hz;
6.2.7.額定容量下連續運行60min最高溫升≤60K;
6.2.8.顯示以下參數:
a.經變頻輸出的頻率、電壓、電流;
b.過壓保護電壓值,并可任意整定,當成套裝置的輸出電壓值達到保護整定時,可自動切除成套裝置;
c.過流保護:當調頻電源的輸出電流達到保護整定值時,可自動切除成套裝置;
d.擊穿保護:當高壓側發生對地閃絡時,可自動切除成套裝置,裝置帶有隔離裝置,可確保設備和人身不受損害;
e.具有全電壓輸出保護,在調壓過程中,一旦調壓失控,調頻電源立即閉鎖;
6.2.9.可實現以下操作:
a.頻率的調節,上升和下降頻率調節分粗調和細調兩種,并可自動尋找試驗諧振點,保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移;
b. 帶有設置電壓、設置時間,電壓自動上升到設置值而停止并自動計時;
c. 帶有各種保護功能的整定按鈕,可在面板上對各種保護值進行整定;
d. 帶有手動試驗功能和自動試驗功能;
e. 帶有試驗數據打印功能。
6.3 勵磁變壓器
6.3.1.結構形式:單相干式;
6.3.2.輸入電壓:400v;
6.3.3.輸出電壓:1.5kv/3kv/6kv;
6.3.4.額定容量:30kvA;
6.3.5.額定輸出電流:20A/10A/5A;
6.3.6.工作頻率:30~300Hz;
6.3.7.溫升額定容量下運行60min線圈對空氣的溫升不大于60K;
6.4 高壓電抗器30kv/2A
6.4.1.結構形式:干式、環氧澆鑄;
6.4.2.額定容量:60kvA;
6.4.3.額定電流:2A;
6.4.4.額電電壓:30kv;
6.4.5.額定電感量:40H;
6.4.6.工作頻率:30~300Hz;
6.4.7.溫升:額定電流下運行60min電抗器對空氣的溫升不大于60K;
6.5 分壓器100kv/0.001uF
6.5.1.額定電壓100kv;
6.5.2.高壓本體1節,每節額定電壓100kv/0.001uF;
6.5.3.低壓臂電容采用高壓本體相同的材料,溫度系數小,介質低;
6.6 補償電容器100kv/0.0125uF
6.6.1.額定電壓:100kv;
6.6.2.本體1節,每節額定電壓100kv/0.0125uF;