JL1006-4840kVA/220kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置技術方案
一、 滿足試品范圍
1、220kV/1000mm2電纜3km的交流耐壓試驗,電容量≤0.516uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓216kV,試驗時間60min。
二、 裝置主要組成
序號 | 設備名稱 | 規(guī)格型號 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | JL1006-132kW | 臺 | 1 |
2 | 激勵變壓器 | JLB-132kVA/6kV/0.4kV | 臺 | 1 |
3 | 高壓電抗器 | DK-2420kVA/220kV | 臺 | 2 |
4 | 電容分壓器 | FRC-1500pF/220kV | 套 | 1 |
三、 主要功能及特征
HTXZ系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,采用調(diào)節(jié)電源頻率的方式,使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)諧振,從而在被試品上獲得高電壓大電流,因其所需電源功率小、設備重量輕體積小,在國內(nèi)外得到了廣泛好評和應用,是當前高電壓試驗的新方法和潮流。
我公司調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術特點:
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧(閃絡)等保護功能,過壓過流保護值可以根據(jù)用戶需要整定,試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃絡電壓值,以供試驗分析。
2、整個裝置單件重量很輕,便于現(xiàn)場使用。
3、裝置具有三種工作模式:全自動模式、手動模式、自動調(diào)諧手動升壓模式;方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇,提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數(shù)據(jù),存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字,方便用戶識別和查找。
5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設定,掃頻方向可以向上、向下選擇,同時液晶大屏幕顯示掃描曲線,方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6、采用DSP平臺技術,可根據(jù)用戶需要增減功能和升級,人機交換界面更為人性化。
7、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的,在整個系統(tǒng)中,電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分,因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
8、設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中,省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q,使得系統(tǒng)重量和體積大大減少,一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
9、有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
10、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q,而用并聯(lián)諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
11、不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。試品發(fā)生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源,這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。
四、 主要技術參數(shù)
1. 額定容量:4840kVA
2. 額定電壓:220kV
3. 額定電流:22A
4. 測量精度:系統(tǒng)有效值1.5級
5. 工作頻率:30-300Hz
6. 裝置輸出波形:正弦波
7. 品質(zhì)因素:裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8. 波形畸變率:輸出電壓波形畸變率≤1%
9. 輸入電源:單相220或三相380V電壓,頻率為50Hz
10. 工作時間:額定負載下允許連續(xù)60min;過壓1.1倍1分鐘
11. 溫升:額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K
12. 保護功能:過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧(閃絡)等保護功能
13. 環(huán)境溫度:-20℃-55℃
14. 相對濕度:≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
五、 裝置容量驗證
裝置容量定為4840kVA,分兩節(jié)電抗器,電抗器單節(jié)為2420kVA/220kV/11A/100H,
驗證:1、220kV/1000mm2電纜3km的交流耐壓試驗,電容量≤0.516uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓216kV,試驗時間60min。
使用電抗器兩節(jié)并聯(lián),則L=100/2=50H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√50×0.516×10-6)=31.33Hz
試驗電流:I=2πfCU試=2π×31.33×0.516×10-6×216×103=21.94A
滿足實驗要求。
六、 試驗時設備組合方式
組合方式 被試品對象 | 電抗器選擇 (2420kVA/220kV兩節(jié)) | 激勵變壓器 輸出端選擇 | 試驗電壓(kV) |
220kV/1000mm2電纜3km | 使用電抗器兩節(jié)并聯(lián) | 6kV | ≤216kV |
七、 系統(tǒng)配置參數(shù)
(一) 變頻電源JL1006-132kW 1臺
1) 額定輸出容量:132kW
2) 工作電源:220/380±10%V(單/三相),工頻
3) 輸出電壓:0–400V
4) 額定輸入電流:330A
5) 額定輸出電流:330A
6) 電壓分辨率:0.01kV
7) 電壓測量精度:1.5%
8) 頻率調(diào)節(jié)范圍:30–300Hz
9) 頻率調(diào)節(jié)分辨率:≤0.1Hz
10) 頻率穩(wěn)定度:0.1%
11) 運行時間:額定容量下連續(xù)60min
12) 溫升:額定容量下連續(xù)運行60min元器件zui高溫度≤65K
13) 噪聲水平:≤50dB
14) 尺寸(長寬高mm):
15) 重量:
(二) 激勵變壓器JLB-132kVA/6kV/0.4kV1臺
1) 額定容量:132kVA
2) 輸入電壓:0-400V
3) 輸出電壓:6kV
4) 結(jié)構(gòu):油式
5) 尺寸(長寬高mm):
6) 重量:
(三) 高壓電抗器DK-2420kVA/220kV 2節(jié)
1) 額定容量:2420kVA;
2) 額定電壓:220kV
3) 額定電流:11A
4) 電感量:100H/單節(jié)
5) 品質(zhì)因素:Q≥30 (f=45Hz)
6) 結(jié)構(gòu):油式
7) 尺寸(內(nèi)徑高mm):
8) 重量:
(四) 電容分壓器FRC-1500pF/220kV 1套
1) 額定電壓:220kV
2) 高壓電容量:1500pF
3) 介質(zhì)損耗:tgσ≤0.5%
4) 分壓比:3000:1
5) 測量精度:有效值1.5級
6) 尺寸(內(nèi)徑高mm):
7) 重量:
八、 供貨清單
序號 | 設備名稱 | 型號及規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | JL1006-132kW | 臺 | 1 |
2 | 激勵變壓器 | JLB-132kVA/6kV/0.4kV | 臺 | 1 |
3 | 高壓電抗器 | DK-2420kVA/220kV | 臺 | 2 |
4 | 電容分壓器 | FRC-1500pF/220kV | 套 | 1 |
5 | 串聯(lián)諧振測試線 | 套 | 1 | |
6 | 出廠檢驗報告 | 份 | 1 | |
7 | 使用說明書 | 份 | 1 | |
8 | 產(chǎn)品合格證 | 份 | 1 | |
9 | 裝箱清單 | 份 | 1 |
九、 參考實驗標準
DL/T 596-2021 《電力設備預防性試驗規(guī)程》
GB50150-2016 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
GB10229-88 《電抗器》
GB1094-2013 《電力變壓器》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護等級》
GB2900 《電工名詞術語》
GB/T16927.1~2-2013 《高電壓試驗技術》
DL/T474.4-2018 《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則-交流耐壓試驗》
DL/T1015 《現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的用導則》
GB/T311.1-2012 《高壓輸變電設備的絕緣與配合》
GB191-2008 《包裝儲運圖示標志》
JB/T9641-1999 《試驗變壓器》
GB/T19749-2016 《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1995 《電子測量儀器AQ要求》
GB/T3859.2-2013 《半導體變流器應用導則》
GB/T2423.8-2018 《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》
DL/T849.6-2016 《電力設備ZY測試儀器通用技術條件第6部分:高壓諧振試驗裝置》