变频串联谐振耐压试验装置
一、系统执行标准
GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T849.6-2004 《电力设备测试仪器通用技术条件
第6部分：高压谐振试验装 JB/T9641-1999 《试验变压器》GB10229 《电抗器》GB/T.311-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》
DL/T846-2004 《高电压测试设备通用技术条件》GB2900 《电工名词术语》GB4208 《外壳防护等级》GB191 《包装贮运标志》GB/T16927-1997 《高电压试验技术》
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: ≤3500米；
三、装置主要适用范围
1、满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度10km，电容≤3.7uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。
2、满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度4km，电容≤0.76uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。
3、满足300mm2,110kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.139uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。
4、满足120MVA/110kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤160kV。
5、满足110kV开关，母线，GIS交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤265kV。
四、系统技术规范及性能
4.1 系统技术参数
4.1.1 额定输出电压： 0～270kV
4.1.2 谐振电压波型： 正弦波，波形畸变率＜1.0%
4.1.3 被试品电流； 2A
4.1.4 试验容量： 540kVA
4.1.5 输出频率： 30～300Hz
4.1.6 工作时间： 满功率输出下，连续工作时间60min
4.1.7 品质因素： 30～90
4.1.8 输入工作电源： 单相220V或三相380V±5%，50Hz
4.1.9 环境温度： －15℃～+40℃
4.1.10 相对湿度： ＜90RH%，无凝露状况
4.1.11 海拔高度： ＜3500m
4.1.12 噪声： ≤50dB
4.2 系统的性能特点
4.2.1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全开发设计和生产该套设备所有组成部分包括：变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。
4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。
4.2.3 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。
五、装置容量确定
满足300mm2,110kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.139uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。
频率取34Hz
试验电流 I=2πfCU试 =2π×34×0.139×10-6×128×103=3.8A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=157H
设计十节电抗器，将十节电抗器五节串联二组并联使用,则单节电抗器的参数为54kVA/27kV/2A/63H，装置容量为540kVA。
验证：1.满足120MVA/110kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤160kV。
使用电抗器六节串联，此时电感量为L=63*6=378H,
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√378×0.02×10-6)=57.9Hz。
试验电流I=2πfCU试 =2π×57.9×0.02×10-6×160×103=1.1A。
2.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度10km，电容≤3.7uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。
使用电抗器十节并联，此时电感量为L=63/10=6.3H,
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.3×3.7×10-6)=32.9Hz。
试验电流I=2πfCU试 =2π×32.9×3.7×10-6×22×103=16.8A。
3.满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度4km，电容≤0.76uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。
使用电抗器二节串联五组并联，此时电感量为L=63*2/5=25H,
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√25×0.76×10-6)=36.5Hz。
试验电流I=2πfCU试 =2π×36.5×0.76×10-6×52×103=9A。
结论：装置容量定为540kVA/270kV/27kV，分十节电抗器，电抗器单节为54kVA/27kV/2A/63H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。
六、试验时使用关系表
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设备组合 试品 |
电抗器54kVA/27kV 十节 |
激励变压器输出端选择 |
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满足10kV/300mm2电缆, (试验电压≤22kV,试验时间5min) |
长度1000m以下 |
使用电抗器一节 |
1.5kV |
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长度1000~2000m |
使用电抗器二节并联 |
1.5kV |
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长度2000~3000m |
使用电抗器三节并联 |
1.5kV |
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长度3000~4000m |
使用电抗器三节并联 |
1.5kV |
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长度4000~5000m |
使用电抗器五节并联 |
1.5kV |
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长度5000~6000m |
使用电抗器六节并联 |
1.5kV |
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长度6000~7000m |
使用电抗器七节并联 |
1.5kV |
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长度7000~8000m |
使用电抗器八节并联 |
1.5kV |
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长度8000~9000m |
使用电抗器九节并联 |
1.5kV |
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长度9000~10000m |
使用电抗器十节并联 |
1.5kV |
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满足35kV/300mm2电缆, (试验电压≤52kV,试验时间60min) |
长度800m以下 |
使用电抗器二节串联 |
3kV |
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长度800~1600m |
使用电抗器二节串联二组并联 |
3kV |
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长度1600~2400m |
使用电抗器二节串联三组并联 |
3kV |
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长度2400~3200m |
使用电抗器二节串联四组并联 |
3kV |
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长度3200~4000m |
使用电抗器二节串联五组并联 |
3kV |
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满足110kV/300mm2电缆, (试验电压≤128kV,试验时间60min) |
长度500m以下 |
使用电抗器五节串联 |
5kV |
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长度500~1000m |
使用电抗器五节串联二组并联 |
5kV |
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满足120MVA/220kV以下变压器中性点, (试验电压160kV,试验时间1min) |
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使用电抗器四节串联 |
5kV |
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满足110kV开关，母线,GIS,(试验电压≤265kV,试验时间1min) |
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使用电抗器六节串联 |
15kV |
七、主要部件的技术规范及性能
7.1 变频电源控制箱 BPXZ-30kVA/220V/380V 1台
7.1.1 技术参数
7.1.1.1 输入工作电源： 单相220V或三相380V±5%，50Hz。
7.1.1.2 输出电压和电流： 0～400V，电流62.5A。
7.1.1.3 输出频率： 30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。
7.1.1.4 额定输出容量： 30kVA
7.1.1.5 外形尺寸和重量： 430×340×450mm；27kg
7.1.2 性能特点
7.1.2.1 参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。
7.1.2.2 试验模式：手动试验模式、自动试验模式
a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。
b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。
7.1.2.3 保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。
7.1.2.4 数据存储功能：试验结果保存、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，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200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。
7.1.2.5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%。
7.1.2.6 调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。
7.1.2.7 过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具性，有效保护人身、设备及试品的。
7.1.2.8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
7.1.2.9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
7.1.2.10断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护
7.2 激励变压器 JLB-15kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV 2台
配置特点：将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理，配置不同抽头励磁变，以保证励磁变压器的利用率及重量轻，分2台激励变压器配置，当负荷比较小时用一台激励变压器就可以使用，方便搬运，当负荷较大时用2台激励变压器并联使用。10kV电缆等电气设备试验时,使用1.5kV输出端;35kV电缆等电气设备试验时，使用3kV输出端; 110kV电缆试验时，使用5kV输出端; 110kV变电站试验时，使用15kV输出端;
7.2.1 技术参数
7.2.1.1 额定容量： 15kVA
7.2.1.2 输入电压： 0～400V
7.2.1.3 输出电压： 1.5kV ;3kV;5kV;15kV
7.2.1.4 工作频率范围： 30～300Hz
7.2.1.5 工作时间： 60min
7.2.1.6 外形尺寸和重量：460×380×450mm；90kg
7.2.1.7 适用范围： 电气主设备试验及电缆试验
7.2.2 性能特点
7.2.2.1 激励变为干式结构，无漏油之虑。
7.2.2.2 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既是励磁变压器，又是隔离变压器。
7.2.2.3 内置过压保护，防止击穿反击。
7.3 高压谐振电抗器 DK-54kVA/27kV 10台
7.3.1 技术参数
7.3.1.1 额定工作电压： 27kV（有效值）
7.3.1.2 额定工作电流： 2A（有效值）
7.3.1.3 额定容量： 54kVA
7.3.1.4 额定电感量： 63H
7.3.1.5工作频率： 30～300Hz
7.3.1.6 工作时间： 60min
7.3.1.7 外形尺寸和重量： φ320×420mm；55kg/台
7.3.2 性能特点
7.3.2.1 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，外有憎水层，防潮性能好，绝缘耐热等级F级，满足干式电抗器规范要求。
7.3.2.2 电抗器为便携式，体积小，重量轻。
7.3.2.3 电抗器配有防涡流绝缘底座，串联时分组重叠，以降低体高度减轻劳动强度，增强稳定性。
7.4 电容分压器 FC-270kV/500pF 1套
7.4.1 技术参数
7.4.1.1 工作方式： 纯电容式
7.4.1.2 额定电压： 270kV有效值
7.4.1.3 额定电容量： 500pF
7.4.1.4 工作频率： 30～300Hz
7.4.1.5 测量误差： ＜1.5%
7.4.1.6 外形尺寸和重量： φ120×1000mm；10kg(2节)
7.4.2 性能特点
7.4.2.1 额定电压下可连续运行1小时。
7.4.2.2 在30～300Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。
7.4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介损值：≤0.15
7.4.2.4 分压比误差：有效值时≤1.0%，
7.4.2.5 高、低压臂的电容采用一致的介质结构，温度系数小，角位移小，在30~300H内分压比不变。
7.4.2.6 电压测量通过测试引线引至变频电源进行测量。
青岛天正华意电气设备有限公司是一家从事电测仪器,仪表的研发、生产、销售及售后服务于一体的高新技术企业。自公司成立以来,公司一直以一年上一个新台阶的速度稳步发展，现在产品已涵盖电能计量、电测仪表、输电变压器检测、高低压检测 试验 检修设备 避雷器在线检测及电力系统自动化等系列,销售遍及。“质量，顾客至上，科技创新，与时俱进”是公司的宗旨。“人无我有,人有我精”是研发人员对公司产品的诠释,我们在做好做精老产品、主打产品的同时,积极把握市场脉搏,主动贴近生活,了解市场需求,让产品适应市场,让品质越时代,这是他们的开发理念。用单相电源供电、低电压、小电流、单相测试法的变压器现场测试仪(DCS),和现场避雷器带电无线测试仪等都是国内新产品,倍受到市场的青睐和客户的好评。 时代在变,市场在变,而永远不变的是我们对产品质量的追求和对客户的认真负责。我们时刻等待着和您的真诚合作!
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