600kVA/55kV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．出口电压18kV，水轮发电机的交流耐压，单相对地电容量0.6uF，试验频率为45-65Hz, 试验电压55kV。

2．26kV/35kV,300mm²电缆3000m，电容量≤0.57μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

3．110kV线路绝缘子、开关、GIS等电气设备的交流耐压，试验频率为30-300Hz，最高试验电压265kV。

4. 8.7kV/10kV,300mm²电缆4000m，电容量≤1.48μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。

二、 工作环境

1. 环境温度：－15⁰C–40 ⁰C;

2. 相对湿度：≤90%RH;

3. 海拔高度: ≤1500米；

三、 装置主要技术参数及功能

1. 额定容量：600kVA；

2. 输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；

3. 额定电压：330kV；55kV

4. 额定电流：1.8A；10.9A；

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；

四、 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

出口电压18kV，水轮发电机的交流耐压，单相对地电容量0.6uF，试验频率为45-65Hz, 试验电压55kV。

频率取50Hz

试验电流I=2πfCU_试 =2π×50×0.6×10^-6×55×10³=10A
对应电抗器电感量 L=1/ω²C=16H
设计六节电抗器，使用电抗器六节并联，则电抗器单节为100kVA/55kV/1.8A/96H，系统总容量为600kVA。

验证：

1、8.7kV/10kV，300mm²电缆4000m，电容量≤1.48μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV，

使用电抗器6节并联，此时电感量：96/6=16H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√16×1.48×10^-6)=32.7Hz。

I=2πfCU_试 =2π×32.7×1.48×10^-6×22×10³=6.7A

2、26kV/35kV,300mm²电缆3000m，电容量≤0.57μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

使用电抗器6节并联，此时电感量：96/6=16H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√16×0.57×10^-6)=52.7Hz。

I=2πfCU_试 =2π×52.7×0.57×10^-6×52×10³=9.8A

3．110kV线路绝缘子、开关、GIS等电气设备的交流耐压，试验频率为30-300Hz，最高试验电压265kV，

使用电抗器6节串联，此时电感量：96*6=576H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√576×0.002×10^-6)=148Hz。

I=2πfCU_试 =2π×148×0.002×10^-6×265×10³=0.5A

结论：装置容量定为600kVA/55kV，330kV;分六节电抗器，电抗器单节为100kVA/55kV/1.8A/96H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

（二）试验时使用关系列表

设备组合被试品对象	电抗器 100kVA/55kV 六节	激励变压器输出端选择
110kV级GIS等电气设备	使用电抗器六串	15kV
35kV/300mm²电缆3000m	使用电抗器六并	3kV
10kV/300mm²电缆4000m	使用电抗器六并	1kV
18kV水轮发电机	使用电抗器六并	5kV

六、系统配置及其参数

1. 激励变压器JLB-55kVA/15kV/5kV/3kV/1kV/0.4kV 1台

a) 额定容量：55kVA；

b) 输入电压：380V，单相；

c) 输出电压：15kV；5kV；3kV；1kV

d) 结构：油浸式；

e) 重量：约180 kg；

2. 变频电源TKBPXZ-55kW/380V 1台

a) 额定输出容量：55kW

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：137.5A

e) 额定输出电流：137.5A

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：30 – 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42kg；

3. 高压电抗器 CHK-100kVA/55kV 6节

a) 额定容量：100kVA;

b) 额定电压：55kV；

c) 额定电流：1.8A；

d) 电感量：96H/单节；

e) 品质因素：Q≥50 (f=45Hz)；

f) 结构：干式；

g) 重量：约70kg；

4、电容分压器FCR-300 kV -1000 pF 1套

a) 额定电压： 300kV

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	CHB-55kVA/15/5/3/1kV/0.4kV	台	1
2	变频电源	TKBPXZ-55kW/380V	台	1
3	高压电抗器	CHK-100kVA/55kV	台	6
4	电容分压器	FCR-300kV-1000pF	套	1
5	试验连接线		套	1