JL1006-900kVA/60kV 变频串联谐振耐压试验装置（油浸式技术方案）

JL1006-900kVA/60kV 变频串联谐振耐压试验装置（油浸式技术方案）

1、 串联谐振基本原理：

1．1谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路，调节变频电源输出的电压频率，实现串并联谐振，在被试品上获得高电压，是当前高电压试验的一种新方法，深受专家好评，在国内外已经得到广泛的使用。

2、 串联谐振试验装置特点：

2．1串联谐振试验装置具有输出容量大，输出电压高、可任意组合电抗器针对不同试品的交流耐压试验。

2．2串联谐振试验装置具有体积小、重量轻、特别方便野外试验。

2．3串联谐振试验装置具有保护功能好、有过压保护、过流保护、时间保护、闪络保护、过热保护、模块保护等功能。

2．4变频串联谐振试验装置具有操作简单，并具有手动、半自动和自动三档。

2．5串联谐振试验装置采用大屏幕、使试验数据一目了然，并可打印试验结果。

2．6变频串联谐振试验装置部分材料采用进口元器件，使设备性能更加稳定、耐用。

2．7串联谐振试验装置具有试品击穿后无过电压之虞，对试品的损坏相当小。

2．8串联谐振试验装置试验所需电源容量小，仅是工频变压器试验所需电源容量的几分之一，解决现场电源难找的问题。

3、设备制造引用和执行标准

DL/T849.6—2004      高压谐振试验装置；

GB 6450—1986       干式电力变压器；

DL/T848.2—2004      试验变压器；

GB/10229—1988       电抗器；

GB/T11920—1989      控制装置通用技术条件；

GB/T16927.1—1997    高电压试验技术；

IEC358—1990         耦合电容器和电容分压器。

4、适用范围：

4．1满足400mm²/35kV电缆，长度5km交流耐压试验。

5、设备具体配置

5.1 试验要求：

5．1．1．400mm²/35kV交联电缆的交流耐压试验，长度5km，等效电容量0.209uF/km，其试验电压52kV，试验频率30～300Hz，试验时间60min×3。

5．2 电抗器的设计：

5．2．1．240mm²/35kV交联电缆的交流耐压试验，长度5km，等效电容量0.209uF/km，其试验电压52kV，试验频率30～300Hz，试验时间60min×3。

当频率为35Hz时：

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×35×0.209×5×52×10^-3=12A

对应电抗器电感量L=1/ω²C =19.8H

5．3 电抗器的配置：

5．3．1．做400mm²/35kV交联电缆交流耐压试验，其试验电压52kV，将电抗器分1台，每台电抗器电压为60kV，每台电流为15A，每台电感量为20H。

5．3．2．使用1台电抗器串联，额定电压60kV，额定电流15A，电感量20H，满足400mm²/35kV电缆长度5km的交流耐压试验。

验证：

1) 400mm²/35kV交联电缆的交流耐压试验，长度5km，等效电容量1.045uF，其试验电压52kV，试验频率30～300Hz，试验时间60min×3。

☆：使用1台电抗器串联，其电感量为20H，额定电压为60kV，额定电压为15A。

试验频率：f=1/2π√LC =34.8Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×34.8×1.045×52×10^-3=11.9A

5．4 励磁变压器的配置

5．4．1．因品质因数Q值在额定负载下不小于25，所以，励磁变压器为电抗器总容量900kVA，除以品质因数25得36kVA取40kVA。

5．4．2．为方便搬运，配置1台励磁变压器规格为40kVA/1.25kV/2.5kV。

5．5 变频电源的配置：

5．5．1．变频电源的容量等于或大于励磁变压器的容量取40kVA。

5．5．2．配置的变频电源的规格为40kVA。

5．6 电容分压器的配置

5．6．1．因zui高试验电压为52kV，所以，电容分压器电压为60kV、电容量为10000PF。

5．6．2．配置1台的电容分压器规格为60kV/0.02uF。

6、设备配置一览表

7、主要功能及参数：

7．1变频谐振试验装置系统参数：

7．1．1．输入电压：380V±10%   50Hz；

7．1．2．额定输出电压调节范围：0 ~ 60kV；

7．1．3．zui大试验容量：900kVA；

7．1．4．谐振电压波形：正弦波、畸变率：≤0.5%；

7．1．5．输出电压不稳定度：≤0.5%；

7．1．6．输出频率范围：25～320Hz；

7．1．7．频率调节分辨率：0.01Hz；

7．1．8．品质因数Q值：额定负载下不小于50；

7．1．9．绝缘水平：1.2倍额定电压耐压1min；

7．1．10．额定电流下连续运行时间不低于180min；

7．1．11．电压测量精度：1级；

7．1．12．噪声：≤45dB；

7．1．13．该装置配备以下保护功能：

设备有手动试验、自动调谐及自动试验；

过电压保护、过电流保护、放电保护、断电保护、零启动保护。

试验数据大屏幕显示、中文菜单、可打印输出、打印机为嵌入式。

7．2 变频电源：

7. 2. 1 技术参数

输入工作电源：380V±10%   50Hz           

额定输出功率：40kVA

输出电压：0～400V  

zui大输出电流：100A

输出频率：30～300Hz  

频率调节细数：0.01 Hz

不稳定度：＜0.05%

电压分辨率：0.01kV

电压测量精度：1.5%

运行时间：额定容量下连续60min

额定容量下连续运行60min元器件zui高温度≤65K;

噪声水平：≤50dB

7. 2. 2 性能特点：

7. 2. 2. 1 试验模式：手动模式、自动模式、半自动模式。

a．手动试验模式： 具有调压、调频、分段加压，分段计时、存取数值等功能。

b．自动试验模式：根据所设定的试验参数，自动进行调频、找谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。

7. 2. 2. 2参数显示：可显示输出频率、电压、电流、时间、设置参数、试验结果、保护信息等。

7. 2. 2. 3参数设置：可对试验电压、加压时间、试验模式、频率模式、测量分压器量程等参数进行设置或选择，有各类显示值的切换按钮，在试验过程中可根据需要任意切换显示内容。

7. 2. 2. 4保护功能及其信息提示：具备高压过压（软、硬件双重保护）低压过压、低压过流保护以及失谐保护、零位、超温、放电保护等多重保护功能，信息提示内容包括：故障报警提示，保护动作提示、操作功能提示及铺助信息提示。

7. 2. 2. 5 数据存储功能：试验结果保存、打印、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，当试验发生中断时，可提示中断愿因，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。

b．数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，可将数据输出打印。

7. 2. 2. 6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%。

7. 2. 2. 7双重监控系统：即有大屏幕多重界面及数据显示，又加装指针式电压表、直观反映加压过程，独有的双重监控系统，特别符合高压试验的习惯要求。

7. 2. 2. 8双重过压保护功能：

a．过压保护自动整定功能：软件过压保护值设置不当时，系统自动修正为当次试验电压的1.1倍.

b．独立的硬件过压保护：通过面板上的编码开关整定保护值，一目了然完全由硬件独立实现过压保护功能，不受干扰，AQ可靠。

7. 2. 2. 9 分压器分节设置功能：根据配用分压器情况，正确设置分压器节数，系统自动确定对应的分压比，因此无须换算，显示屏直接读取，同时可对壹台以上不同分压器本体进行对应设置，解决了变频电源只能一对一配套分压器的难题。

7. 2. 2. 10 软件校表功能：此为隐蔽式功能，必须可提供给用户，软件完成，无须变动硬件，方便设备检验时用户自行操作校准表计。

7．3单台励磁变压器

7．3．1．结构形式：单相、油浸式；

7．3．2．额定容量：40kVA；

7．3．3．输入电压：400V；

7．3．4．输入电流：100A；

7．3．5．输出电压：1.25kV/2.5kV；

7．3．6．输出电流：32A/16A；

7．3．7．工作频率：30～300Hz；

7．3．8．温升：额定容量下运行60min线圈对空气的温升不大于60K；

7．3．11．性能及特点：

a.高压侧设有氧化锌避雷器保护。

b.绝缘耐热等级为A级，风冷式。

c.高、低压绕组及贴芯间设有静电屏蔽层，即作为励磁变压器，又是隔离变压器。

d.接线端子有明显标志，接地端有明显接地符号或接DI标志。

e.铁壳式结构，外表面涂漆保护。

7．4 单台高压电抗器

7．4．1．结构形式：油浸式；

7．4．2．额定容量：900kVA；

7．4．3．额电电压：60kV；

7．4．4．额定电流：15A；

7．4．5．额定电感量：20H；

7．4．6．工作频率：30～300Hz；

7．4．7．温升：额定电流下运行60min

电抗器对空气的温升不大于60K；

7．4．8．性能及特点：

a.电抗器设计采用单芯干式结构，漆包线绕组，电抗器可以自由方便叠装。环氧树脂绝缘筒外壳，具有足够的电气、机械强度，必要的散热能力以及热胀冷缩的裕度。外壳上下盖板、上下法兰均采用不导磁材料。电抗器配备可靠的起吊ZY设施，外壳为橘红色。

b.电抗器配有均压环，均压环考虑高压电抗器叠装时的电压，采用铝合金材料，并采取防止在强磁场下短路环流时均压环发热。均压环尺寸保证在额定电压下不起晕。电抗器串联安装时上部的均压环采用双环结构。

c.电抗器内部结构在经过正常的铁路、公路运输后相互位置不变，紧固件不松动。

7．5 电容分压器

7．5．1．结构形式：电容式；

7．5．2．额定电压：60kV；

7．5．3．额定电容量：10000pF；

7．5．4．工作频率：30～300Hz；

7．5．5．测量精度：≤1.0%；

7．5．6．性能及特点：

a.额定电压下可连续运行3小时。

b.在30～300Hz范围内，其精度和稳定度保持不变。

c.在20℃温度下电容分压器介质损耗值≤0.0025

d.电容分压器配有支撑底架，具有足够的稳定性。

e.电压测量通过ZY测试引线引至调频电源进行测量。