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串聯(lián)諧振技術(shù)方案
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JL-1006-540kVA/270kV/45KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置參考方案

來源:揚(yáng)州金力電氣   添加時間:2022-08-13 10:26:26   瀏覽次數(shù):1520  

JL-1006-540kVA/270kV/45KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置參考方案

一、系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備ZY測試儀器通用技術(shù)條件

第6部分:高壓串聯(lián)諧振試驗裝置》

JB/T9641-1999《試驗變壓器》

GB10229              《電抗器》

GB/T.311-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》

DL/T846-2004         《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件》

GB4793-1984《電子測量儀器AQ要求》

GB2900               《電工名詞術(shù)語》

GB4208《外殼防護(hù)等級》

GB191《包裝貯運(yùn)標(biāo)志》

GB/T16927-1997《高電壓試驗技術(shù)》

二、工作環(huán)境

1. 環(huán)境溫度:-150C–400C;

2. 相對濕度:≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤3500米;

三、裝置主要適用范圍

1、滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗,長度6km,電容≤1.99uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

2、滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗,長度3km,電容≤0.58uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

3、滿足300mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗,長度0.8km,電容≤0.111uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

4、滿足240MVA/220kV以下變壓器中性點(diǎn)交流耐壓試驗,電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。

5、滿足110kV開關(guān),母線,GIS交流耐壓試驗,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤265kV。

6、滿足35kV開關(guān),母線交流耐壓試驗,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤95kV。

四、系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及性能

4.1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

4.1.1 額定輸出電壓:       0~270kV

4.1.2 諧振電壓波型:       正弦波,波形畸變率<1.0%

4.1.3 zui大被試品電流;       2A/4A

4.1.4 zui大試驗容量:         540kVA

4.1.5 輸出頻率:       30~300Hz

4.1.6 工作時間:       滿功率輸出下,連續(xù)工作時間60min

4.1.7 品質(zhì)因素:         30~90

4.1.8 輸入工作電源:     單相220V或三相380V±5%,50Hz

4.1.9 環(huán)境溫度:         -15℃~+40℃

4.1.10 相對濕度:         <90RH%,無凝露狀況

4.1.11 海拔高度:         <3500m

4.1.12 噪聲:        ≤50dB

4.2 系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢,完全自主開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)該套設(shè)備所有組成部分包括:變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。

4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數(shù)設(shè)置,并具有自動計時及操作提示功能。

4.2.3 具備多項保護(hù)功能,如:過壓、過流保護(hù)、放電保護(hù)、失諧保護(hù)等。

五、裝置容量確定

滿足300mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗,長度0.8km,電容≤0.111uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

頻率取34Hz

試驗電流 I=2πfCU=2π×34×0.111×10-6×128×103=3.1A

對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=162H

設(shè)計六節(jié)電抗器,將六節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為90kVA/45kV/2A/100H,裝置總?cè)萘繛?40kVA。

驗證:1.滿足240MVA/220kV以下變壓器中性點(diǎn)交流耐壓試驗,電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。

使用電抗器六節(jié)串聯(lián),此時電感量為L=100*4=400H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√400×0.02×10-6)=56.29Hz。

試驗電流I=2πfCU=2π×56.29×0.02×10-6×160×103=1.2A。

2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗,長度6km,電容≤1.99uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

使用電抗器六節(jié)并聯(lián),此時電感量為L=100/6=16H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√16×1.99×10-6)=28.2Hz。

試驗電流I=2πfCU=2π×28.2×1.99×10-6×22×103=7.7A。

3.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗,長度3km,電容≤0.58uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)三節(jié)組并聯(lián),此時電感量為L=200*3=66.6H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√66.6×0.58×10-6)=25.6Hz。

試驗電流I=2πfCU=2π×25.6×0.58×10-6×52×103=4.8A。

結(jié)論:裝置容量定為540kVA/270kV/27kV,分節(jié)電抗器,電抗器單節(jié)為54kVA/27kV/2A/65H,使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。

六、試驗時使用關(guān)系表

設(shè)備組合

試品

電抗器90kVA/45kV

六節(jié)

激勵變壓器輸出端選擇

滿足10kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤22kV,試驗時間5min)

長度1000m以下

使用電抗器一節(jié)

1.5kV

長度1000~2000m

使用電抗器二節(jié)并聯(lián)

1.5kV

長度2000~3000m

使用電抗器三節(jié)并聯(lián)

1.5kV

長度3000~4000m

使用電抗器四節(jié)并聯(lián)

1.5kV

長度4000~5000m

使用電抗器五節(jié)并聯(lián)

1.5kV

長度5000~6000m

使用電抗器六節(jié)并聯(lián)

1.5kV

滿足35kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤52kV,試驗時間60min)

長度800m以下

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)

3kV

長度800~1600m

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián)

3kV

長度1600~2400m

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)三組并聯(lián)

3kV

滿足110kV/400mm2電纜, (試驗電壓≤128kV,試驗時間60min)

長度500m以下

使用電抗器三節(jié)串聯(lián)

5kV

長度500~1000m

使用電抗器三節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián)

5kV

滿足240MVA/220kV以下變壓器中性點(diǎn), (試驗電壓160kV,試驗時間1min)


使用電抗器四節(jié)串聯(lián)

5kV

滿足110kV開關(guān),母線,GIS,(試驗電壓≤265kV,試驗時間1min)


使用電抗器六節(jié)串聯(lián)

15kV

滿足35kV開關(guān),母線,(試驗電壓≤95kV,試驗時間1min)


使用電抗器三節(jié)串聯(lián)

5kV

七、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能

7.1 變頻電源控制箱 JL1006-30kVA/220V/380V    1臺

7.1.1 技術(shù)參數(shù)  

7.1.1.1 輸入工作電源: 單相220V或三相380V±5%,50Hz。

7.1.1.2 輸出電壓和電流: 0~400V,zui大電流62.5A。

7.1.1.3 輸出頻率:  30~300Hz,頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1Hz,不穩(wěn)定度<0.05%。

7.1.1.4 額定輸出容量:  30kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量: 510×340×450mm;30kg  

7.1.2 性能特點(diǎn)

7.1.2.1 參數(shù)設(shè)置:可對試驗電壓、耐壓時間、試驗?zāi)J?、試驗電流、等參?shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。

7.1.2.2 試驗?zāi)J剑菏謩釉囼災(zāi)J健⒆詣釉囼災(zāi)J?/p>

a、手動試驗?zāi)J剑壕邆渖龎?、調(diào)諧(含手動、自動)、降壓(手控自動)功能等。

b、自動試驗?zāi)J剑哼M(jìn)入試驗狀態(tài)后,自動進(jìn)行調(diào)諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗結(jié)果界面。

7.1.2.3 保護(hù)功能及其信息提示:具備高壓過壓、低壓過流保護(hù),以及失諧保護(hù)、零位、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能。

7.1.2.4 數(shù)據(jù)存儲功能:試驗結(jié)果保存、回查等。

a、試驗結(jié)果:手動或自動試驗完畢后,在試驗結(jié)果界面中可顯示出試驗時的詳細(xì)參數(shù),可將參數(shù)保存在存儲器中,該存儲器為非易失存儲器,可保存200次試驗記錄。

b、數(shù)據(jù)查詢:可將已保存的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。

7.1.2.5自動穩(wěn)壓功能:系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗電壓或手動升壓結(jié)果,自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗電壓,電壓穩(wěn)定度可達(dá)1%。

7.1.2.6 調(diào)頻范圍設(shè)定:調(diào)頻范圍可設(shè)為20~300Hz。

7.1.2.7 過壓保護(hù)功能:軟件過壓保護(hù)值,豐富的高壓過壓保護(hù)功能,更具AQ性,有效保護(hù)人身、設(shè)備及試品的AQ。

7.1.2.8過電流保護(hù):可人工設(shè)定過電流保護(hù)值;當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時,自動切除整套裝置

7.1.2.9擊穿保護(hù):具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能,當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時,自動切除整套裝置。不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害,變頻電源內(nèi)電子元件不會擊穿

7.1.2.10斷電保護(hù):試驗電源斷電后,裝置能快速保護(hù)

7.2 激勵變壓器 JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV     1臺

配置特點(diǎn):將高電壓、小電流、短時間與低電壓、大電流、長時間的試品試驗分開處理,配置不同抽頭勵磁變,以保證勵磁變壓器的zui大利用率及重量zui輕。10kV電纜等電氣設(shè)備試驗時,使用1.5kV輸出端;35kV電纜等電氣設(shè)備試驗時,使用3kV輸出端; 110kV電纜試驗時,使用5kV輸出端; 110kV變電站試驗時,使用15kV輸出端;

7.2.1 技術(shù)參數(shù)             

7.2.1.1 額定容量:30kVA

7.2.1.2 輸入電壓:0~400V

7.2.1.3 輸出電壓:  1.5kV;3kV;5kV;15kV

7.2.1.4 工作頻率范圍:30~300Hz

7.2.1.5 工作時間:60min

7.2.1.6 外形尺寸和重量:460×350×450mm;125kg

7.2.1.7 適用范圍:電氣主設(shè)備試驗及電纜試驗

7.2.2 性能特點(diǎn)

7.2.2.1 激勵變?yōu)楦墒浇Y(jié)構(gòu),無漏油之慮。

7.2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層,既是勵磁變壓器,又是隔離變壓器。

7.2.2.3 內(nèi)置過壓保護(hù),防止擊穿反擊。

7.3 高壓諧振電抗器 DK-90kVA/45kV   

7.3.1 技術(shù)參數(shù)

7.3.1.1 額定zui高工作電壓:45kV(有效值)

7.3.1.2 額定zui大工作電流:2A(有效值)

7.3.1.3 額定容量:90kVA

7.3.1.4 額定電感量:100H

7.3.1.5工作頻率:        30~300Hz

7.3.1.6 工作時間:60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量:     φ400×350mm;60kg/臺

7.3.2 性能特點(diǎn)

7.3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環(huán)氧整體澆注,外有憎水層,防潮性能好,絕緣耐熱等級F級,滿足干式電抗器國家規(guī)范要求。

7.3.2.2電抗器為便攜式,體積小,重量輕。

7.3.2.3電抗器配有防渦流絕緣底座,串聯(lián)時分組重疊,以降低總體高度減輕勞動強(qiáng)度,增強(qiáng)AQ穩(wěn)定性。

7.4 電容分壓器 FRC-270kV/500pF1臺

7.4.1 技術(shù)參數(shù)

7.4.1.1 工作方式:純電容式

7.4.1.2 額定電壓:270kV有效值

7.4.1.3 額定電容量:500pF

7.4.1.4 工作頻率:30~300Hz

7.4.1.5 測量誤差:<1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量:φ120×1000mm;8kg(2只)

7.4.2 性能特點(diǎn)

7.4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行1小時。

7.4.2.2 在30~300Hz范圍內(nèi),其精度和穩(wěn)定度保持要求不變。

7.4.2.3 在20℃、0.4~0.5UN下介損值:≤0.15

7.4.2.4 分壓比誤差:有效值時≤1.0%,

7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu),溫度系數(shù)小,角位移小,在30~300H內(nèi)分壓比不變。

7.4.2.6 電壓測量通過ZY測試引線引至變頻電源進(jìn)行測量。

八、系統(tǒng)的基本配置

(一)主要部件一覽表

序號

設(shè)備名稱

規(guī) 格

單位

數(shù)量

備  注

1

變頻電源控制箱

JL1006-30kVA/220V/380V

1

30kVA,30~300Hz

2

激勵變壓器

JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV

1

30kVA,30~300Hz,60min

輸出電壓:1.5kV;3kV;5kV;15kV

3

高壓諧振電抗器

DK-90kVA/45kV

6

45kV,2A,100H,60min

4

電容分壓器

FRC-270kV/500pF

1

270kV,500pF,精度1.5級,

純交流


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