210kvA/60kv調頻串并聯諧振試驗裝置

210kvA/60kv調頻串并聯諧振試驗裝置
技術方案
 

1．1 滿足400mm2/35kv交聯電纜長度1km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。
3、调频串联谐振试验装置使用環境條件
3．1 周圍空氣溫度：
*高溫度：+45℃       *低溫度：-10℃；
*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：
4．1．2．400mm2/35kv 交聯電纜，長度1km，等效電容量為0.209uF。試驗電壓為52kv，試驗時間為60min，試驗頻率30～300Hz。
4．2 整套裝置容量設計：
4．2．1．根據試驗要求，按*大電容量計算，得試驗電流為：               
I = 2πfcμ×10-3 = 2×3.14×35×0.209×52×10-3 =2.3A（取3.5A）
*大試驗容量為：
P = μ× 3 = 60×3.5= 210kvA      
4．3 電抗器的配置：
4．3．1．根據試驗要求，按*大電容量0.209uF和*低頻率30Hz計算，電抗器的電感量為：  L = 106/(2πf)2 ·C
          = 106/(2×3.14×30)2 ×0.209
          = 134H（取90H）
為便搬運,將電抗器分兩臺串聯。
每節電抗器的電感量為：L =90/2= 45H   
  每節電抗器的電感量為L = 45H
  每節電抗器的電壓為  μ = 30kv
每節電抗器的電流取  I = 3.5A   
每節電抗器的容量為  p = μ·I = 30×3.5 = 105kvA
4．3．2．配置每節電抗器的規格為BCDK—105kVA/30kV。
4．4 補償電容器配置：
4．4．1．配置1臺補償電容器XWF—55kv/0.0125uF。
4．5 品質因數的計算：
4．5．1．因電抗器阻值為180Ω，其電抗器的品質因數為：
         Q =W·L/R = 2×3.14×30×40/160 =47.1（大于技術參數要求30）
4．6 勵磁變壓器的配置
4．6．1．勵磁變壓器容量為10kvA，額定輸出電壓為2.5kv/5kv。
4．6．2．配置的勵磁變壓器規格為BCLB—10kvA/5kv。
4．7 調頻電源的配置：：
4．7．1．調頻電源的容量等于或大于勵磁變壓器的容量得15kvA。
4．7．2．配置的調頻電源規格為BCJX—15kvA。
4．8 電容分壓器的配置
4．8．1．*高試驗電壓為52kv，因此，電容分壓器電壓為55kv、電容量為1000PF。
4．8．2．配置的電容分壓器規格為TRF—55kv/0.001uF。    
 
                                
210kvA/60kv調頻串并聯諧振試驗裝置名 稱
 規格型號
 單位
 數量
 外形尺寸(mm)
 重量(kg)
 
調頻電源
 BCJX—15kvA
 臺
 1
 450×350×480
 15
 
勵磁變壓器
 BCLB—10kvA/5kv
 臺
 1
 360×220×400
 55
 
高壓電抗器
 BCDK—105kvA/30kv
 臺
 6
 φ290×420
 (每臺)55
 
分壓器
 TRF—55kv/0.001uF
 臺
 1
 φ80×550
 7
 
補償電容器
 XWF—55kv/0.0125uF
 臺
 1
 φ150×550
 18
 
附 件
 
 套
 1
 
 
 

4．9 設備配置一覽表
5、設備使用說明
5．1．400mm2/35kv電纜試驗，使用1組電抗器或多組電抗器并聯，在規定的試驗頻率下可完成不同長度，不同截面的電纜。當電纜長度很短（即電容量很小）時，因試驗頻率只在30～300Hz范圍內，需要配上補償電容器55kv/0.0125uF進行試驗。
5．2．根據試品等效電容量公式C =106/(2πf)2L- C1 決定，其中C為試品等效電容量、C1為分壓器、補償電容器的總電容量、L為電抗器總電感量、f為諧振時頻率。
5．3  勵磁變壓器及電抗器的組合。
5．3．1. 10KV 電纜交流耐壓試驗：（頻率30—300Hz）
勵磁變、電抗器
組合方式
 電感量(L)
 試品電容量范圍
(uF)
 可試電纜長度
(以400mm2 0.209uF/km為例)
 
1組電抗器105/30
1臺勵磁變15/5
 90
 0.00313～0.313
 15m ～ 1.5km
 
1臺電抗器105/30
1臺勵磁變15/5
1臺補償電容器55/0.0125
 90
 0 ～ 0.303
 0m ～ 1.45km
 

5．4 勵磁變壓器的使用：                                       
5．4．1．單臺勵磁變壓器輸出高壓分兩組，每組電壓為2.5kv，如做35kv電纜耐壓試驗，將兩組高壓并聯，即輸出電壓2.5kv。
 
6、設備試驗接線圖
6．1．35KV電纜試驗接線
 
 

調

頻

電

源

 
 
 
 
φ

φ

7、裝置各部件說明
7、裝置各部件說明
7．1 系統參數：
7．1．1．儀器輸入電壓：220v±10%   50Hz；
功率輸入電壓：220v 或380v ±10%   50Hz；
7．1．2．額定輸出電壓調節范圍：0 ~ 60kv；
7．1．3．*大試驗容量：210kvA；
7．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.2%；
7．1．5．輸出電壓不穩定度：≤0.2%；
7．1．6．輸出頻率范圍：25～300Hz；
7．1．7．頻率調節分辨率：0.01Hz；
7．1．8．品質因數Q值：額定負載下不小于50；
7．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；
7．1．10．額定電流下連續運行時間：斷續運行時間90 min；
7．1．11．電壓測量精度：1級；
7．1．12．噪   聲：≤45dB；
7．1．13．該裝置配備以下保護功能：
          設備有手動調頻及手動試驗、自動調頻及自動試驗；
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。
7．2 210kvA/60kv調頻串并聯諧振試驗裝置調頻電源：
7．2．1．額定輸出容量：15kvA；
7．2．2．儀器電源：220v±10%  50Hz；
功率電源：220v 或380v ±10%  50Hz；
7．2．3．額定輸入電流：39.5A；
7．2．4．額定輸出電壓：0-400v可調、單相、輸出電壓不穩定度0.05%；
7．2．5．額定輸出電流：37.5A；
7．2．6．頻率調節范圍：0.1～320Hz；
7．2．7．額定容量下連續運行1h*高溫升≤50K；
7．2．8．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，可自動切斷試驗；
c．過流保護：當調頻電源的輸出電流達到保護整定值時，可自動切斷試驗；
d．擊穿保護：當高壓側發生對地閃絡時，可自動切斷試驗，且裝置帶有隔離裝置，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，一旦調壓失控或斷線時，調頻電源立即閉鎖；
f. 過熱保護:功率元器件溫度≥80℃將自動保護。
7．2．9．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。
7．3 勵磁變壓器
7．3．1．結構形式：單相干式；
7．3．2．輸入電壓：200v或400v；
7．3．3．輸出電壓：2.5kv/5kv；
7．3．4．額定容量：10kvA；
7．3．5．額定輸出電流：4A/2A；
7．3．6．工作頻率：30～300Hz；
7．3．7．溫升額定容量下運行60min線圈對空氣的溫升不大于50K；
7．4 高壓電抗器105kvA/30kv
7．4．1．結構形式：干式、環氧澆鑄；
7．4．2．額電電壓：30kv；
7．4．3．額定電流：3.5A；
7．4．4．額定容量：105kvA；
7．4．5．額定電感量：40H；
7．4．6．工作頻率：30～300Hz；
7．4．7．溫升：額定電流下運行60min電抗器對空氣的溫升不大于50K；
7．5 分壓器55kv/0.001uF
7．5．1．額定電壓60kv；
7．5．2．高壓本體1節，容量1000PF；
7．5．3．低壓臂電容采用高壓本體相同的材料，溫度系數小，介損低；
7．6 補償電容器55kv/0.0125uF
7．6．1．額定電壓：55kv；
7．6．2．本體1節，容量為0.0125uF。