變頻串聯(lián)諧振試驗裝置、電纜交流耐壓試驗裝置介紹

一、主要適用范圍

1、滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度10km，電容≤3.7uF,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5km，電容≤0.95uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

3、滿足630mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.188uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

4、滿足200MW/13.8kV發(fā)電機交流耐壓試驗，電容≤0.2uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤20.7kV。

5、滿足10kV電動機交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤16kV。

6、滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。

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

二、性能特點

參數設置：可對試驗電壓、耐壓時間、試驗模式、試驗電流、等參數進行設置或選擇。

試驗模式：手動試驗模式、自動試驗模式

a、手動試驗模式：具備升壓、調諧（含手動、自動）、降壓（手控自動）功能等。

b、自動試驗模式：進入試驗狀態(tài)后，自動進行調諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉到試驗結果界面。

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

數據存儲功能：試驗結果保存、回查等。

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

b、數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。

自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗電壓，電壓穩(wěn)定度可達1%。

調頻范圍設定：調頻范圍可設為20～300Hz。

過壓保護功能：軟件過壓保護值，豐富的高壓過壓保護功能，更具安全性，有效保護人身、設備及試品的安全。

過電流保護：可人工設定過電流保護值；當整套裝置的輸出電流達到保護整定值時，自動切除整套裝置

擊穿保護：具有放電或閃絡保護功能，當高壓側發(fā)生對地閃絡時，自動切除整套裝置。不會對試驗設備和人身造成傷害，變頻電源內電子元件不會擊穿

斷電保護：試驗電源斷電后，裝置能快速保護

三、系統(tǒng)技術規(guī)范及性能

系統(tǒng)技術參數

額定輸出電壓： 0～270kV

諧振電壓波型：正弦波，波形畸變率＜1.0%

最大被試品電流； 3A

最大試驗容量：810kVA

輸出頻率： 30～300Hz

工作時間： 滿功率輸出下，連續(xù)工作時間60min

品質因素：30～90

輸入工作電源：三相380V±10%，50Hz

環(huán)境溫度：－15℃～+40℃

相對濕度：＜90RH%，無凝露狀況

海拔高度：＜3500m

噪聲： ≤50dB

系統(tǒng)的性能特點

充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方面的優(yōu)勢，自主開發(fā)設計和生產該套設備的組成部分包括：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。

具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時及操作提示功能。

具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。

裝置容量確定

滿足630mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.188uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

頻率取37Hz

試驗電流 I=2πfCU試 =2π×35×0.188×10-6×128×103=5.3A

對應電抗器電感量 L=1/ω2C=100H

設計十節(jié)電抗器，將十節(jié)電抗器五節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數為81kVA/27kV/3A/40H，裝置總容量為810kVA。

驗證：

1.滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。

使用電抗器八節(jié)串聯(lián)，此時電感量為L=40*8=320H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√320×0.02×10-6)=62.9Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×62.9×0.02×10-6×160×103=1.3A。

2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度10km，電容≤3.7uF,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=40/6=6.7H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.7×3.7×10-6)=32Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×32×3.7×10-6×22×103=16.4A。

3.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度5km，電容≤0.95uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)四組并聯(lián)，此時電感量為L=40*2/4=20H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×0.95×10-6)=36.5Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×36.5×0.95×10-6×52×103=11.3A。

4.滿足200MW/13.8kV發(fā)電機交流耐壓試驗，電容≤0.2uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤20.7kV。

使用電抗器一節(jié)，此時電感量為L=40H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√40×0.2×10-6)=56.3Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×56.3×0.2×10-6×20.6×103=1.5A。

結論：裝置容量定為810kVA/270kV/27kV，分十節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為81kVA/27kV/3A/40H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。

主要部件的技術規(guī)范及性能

變頻電源控制箱 KDXZ-30kVA/380V 1臺

四、技術參數

輸入工作電源： 三相380V±10%，50Hz。

輸出電壓和電流： 0～400V，最大電流75A。

輸出頻率： 30～300Hz，頻率調節(jié)細度0.1Hz，不穩(wěn)定度＜0.05%。

額定輸出容量： 30kVA

外形尺寸和重量： 420×340×450mm；30kg