变电站电器设备432kVA/216kV调频式串联谐振装置

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试验方案电气技术试验项目

发布人：www.whgdmk.com发布时间：2018-06-13 全国服务热线-欢迎咨询：400-627-1108

一、 被试品对象及试验要求

1. 26kV/35kV,300mm²电缆2000m，电容量≤0.38μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

2. 8.7kV/10kV,300mm²电缆4000m，电容量≤0.74μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。

3. 64kV/110kV,300mm²电缆300m，电容量≤0.0417μF，试验频率为30-300Hz,试验电压128kV。

4. 110kV变电站， GIS的交流耐压试验，试验频率为30-300HZ，最高试验电压200kV。

5. 水力发电机交流耐压试验，出口电压13.8kV，单相对地电容量≤0.57uF，试验电压30.6kV。

工作环境

1. 环境温度：－25⁰C–40 ⁰C;

2. 相对湿度：≤90%RH;

3. 海拔高度: ≤2500米；

二、 装置主要技术参数及功能

1. 额定容量：324kVA；

2. 输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；

3. 额定电压：216kV；54kV；

4. 额定电流：2A；8A；

5. 工作频率：30-300Hz；

6. 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；

三、 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

水力发电机交流耐压试验，出口电压13.8kV，单相对地电容量≤0.57uF，试验电压30.6kV。

频率取50Hz，

试验电流I=2πfCU_试 =2π×50×0.57×10^-6×30.6×10³=5.47A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=18H

设计四节电抗器，电抗器单节为108kVA/54kV/2A/72H，

试验时将4节电抗器并联，此时电感量为L=72/4=18H

通过单独或组合使用能输出54kV，108kV，216kV，系统总容量为432kVA。

验证：1．26kV/35kV,300mm²电缆2000m，电容量≤0.38μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV，

使用4节电抗器并联，此时电感量为L=72/4=18H,电流为8A

试验参数为：

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√18×0.38×10^-6)=60.8Hz。

I=2πfCU_试 =2π×60.8×0.38×10^-6×52×10³=7.5A

2．8.7kV/10kV,300mm²电缆4000m，电容量≤1.48μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV，

使用4节电抗器并联，此时电感量为L=72/4=18H,电流为8A

试验参数为：

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√18×1.48×10^-6)=30.8Hz。

I=2πfCU_试 =2π×30.8×1.48×10^-6×22×10³=6.3A

3．64kV/110kV,300mm²电缆200m，电容量≤0.0417μF，试验频率为30-300Hz,试验电压128kV，

使用3节电抗器串联，此时电感量为L=72*3=216H,电流为2A

试验参数为：

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√216×0.0417×10^-6)=53Hz。

I=2πfCU_试 =2π×53×0.0417×10^-6×128×10³=1.8A

结论：装置容量定为432kVA/216kV， 54kV;分四节电抗器，电抗器单节为108kVA/54kV/2A/72H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

试验时使用关系列表

设备组合被试品对象	电抗器 108kVA/54kV 四节	激励变压器输出端选择
110kV GIS等级(试验电压200kV)	使用电抗器四串联	12kV
26kV/35kV/300mm²电缆2000m	使用电抗器四并联	3kV
8.7kV/10kV/300mm²电缆4000m	使用电抗器四并联	1.5kV
64kV/110kV/300mm²电缆200m	使用电抗器三串联	5kV
13.8kV水力发电机	使用电抗器四并联	5kV

六、系统配置及其参数

1. 激励变压器JLB-30kVA/12kV/5kV/3kV/1.5kV/0.4kV 1台

a) 额定容量：30kVA；

b) 输入电压：380V，单相；

c) 输出电压：12kV；5kV；3kV；1.5kV

d) 结构：干式；

e) 重量：约145 kg；

2. 变频电源TKBPXZ-30kW/380V 1台

a) 额定输出容量：30kW

b) 工作电源：380±10%V（单相），工频

c) 输出电压：0 – 400V，单相，

d) 额定输入电流：75A

e) 额定输出电流：75A

f) 输出波形：正弦波

g) 电压分辨率： 0.01kV

h) 电压测量精度：0.5%

i) 频率调节范围：20 – 300Hz

j) 频率调节分辨率：≤0.1Hz

k) 频率稳定度： 0.1%

l) 运行时间：额定容量下连续60min

m) 额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

n) 噪声水平：≤50dB

o) 可实现以下功能

1) 内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单

2) 自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时1.5分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz

3) 自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程

4) 自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。

5) 耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作

6) 全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出

7) 软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠

8) 自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；

9) 液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流

10) 保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；

a) 过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置

b) 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

c) 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

d) 断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

11) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动

12) 外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

13) 重量约85kg；

3. 高压电抗器 DK-108kVA/54kV 4节

a) 额定容量：108kVA;

b) 额定电压：54kV；

c) 额定电流：2A；

d) 电感量：72H/单节；

e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f) 结构：干式；

g) 重量：约85kg；

4. 电容分压器FCR-220 kV -1000 pF 1套

a) 额定电压： 220kV

b) 高压电容量：1000pF

c) 介质损耗：tgσ≤0.5%；

d) 分压比：1000：1

e) 测量精度：有效值1.5级;

f) 重量：约30kg

八、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-30kVA/12/5/3/1.5kV/0.4kV	台	1
2	变频电源	TKBPXZ-30kW/380kV	台	1
3	高压电抗器	DK-108kVA/54kV	台	4
4	电容分压器	FCR-220kV-1000pF	套	1
5	试验连接线		套	1