500kvA/200kv調頻串并聯諧振試驗裝置技術方案

1、設備適用范圍

1．1滿足100000KVA/110kv主變的交流耐壓試驗。

1．2滿足400mm²/35KV電纜，長度2公里的交流耐壓試驗。

1．3滿足300mm²/10KV電纜，長度3公里的交流耐壓試驗。

1．4滿足500mm²/110KV電纜，長度0.5公里的交流耐壓試驗。

2、設備制造引用和執行標準

    DL/T849.6—2004      《高壓諧振試驗裝置》

GB 6450—1986        《干式電力變壓器》

DL/T848.2—2004      《試驗變壓器》 

GB/10229—1988       《電抗器》 

GB/T11920—1989      《控制裝置通用技術條件》

GB/T16927.1—1997    《高電壓試驗技術》

IEC358—1990         《耦合電容器和電容分壓器》

GB311.1              《高壓輸變電設備的絕緣配合》

DL/T846—2004        《高電壓測試設備通用技術條件》

Q/CSG10007—2004    《電力設備預防性試驗規程》

GB7328—87          《變壓器和電抗器的聲級測量》

DL474。4—1992      《交流耐壓試驗》

3、使用環境條件

3．1 周圍空氣溫度：

最高溫度：+45℃       最-低溫度：-10℃；

最大日溫差：35k       日照強度：0.1w/cm²

3．2 海拔高度：≤2000m ；

3．3 相對濕度：≤90 %

3．4 安裝放置地點平坦，電抗器安裝傾斜度不小于5⁰ ；

3．5 周圍應無嚴重影響設備絕緣的氣體蒸氣，化學性沉積灰塵，污垢及其它爆炸性介質。

4、設備具體配置

4.1 試驗要求：

4．1．1．100000KVA/110kv主變的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓176kv，試驗頻率45～65Hz。最大等效電容量為0.025uF。

4．1．2．400mm²/35KV電纜，長度2公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓52kv，試驗頻率30～300Hz。最大等效電容量為0.418uF。

4．1．3．300mm²/10KV電纜，長度3公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓17.4kv，試驗頻率30～300Hz。最大等效電容量為1.416uF。

4．1．4．500mm²/110KV電纜，長度0.5公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓128kv，試驗頻率30～300Hz。最大等效電容量為0.0845uF。

4．2 電抗器的設計：

4．2．1. 100000KVA/110kv主變的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓176kv，試驗頻率45～65Hz。最大等效電容量為0.025uF。當頻率為50Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×50×0.025×176×10^-3=1.38A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 405H

4．2．2. 400mm²/35KV電纜，長度2公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓52kv，試驗頻率20～300Hz。最大等效電容量為0.418uF。當頻率為30Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×32×0.418×52×10^-3=4.37A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 59.182H

4．2．3. 300mm²/10KV電纜，長度3公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓17.4kv，試驗頻率20～300Hz。最大等效電容量為1.416uF。當頻率為35Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×35×1.416×22×10^-3=5.418A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 14.604H

4．2．4. 500mm²/110KV電纜，長度0.5公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓128kv，試驗頻率20～300Hz。最大等效電容量為0.0845uF。當頻率為30Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×35×0.0845×128×10^-3=2.0A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 333.094H

4．3 電抗器的配置：

驗證：

1) 100000KVA/110kv主變的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓176kv，試驗頻率45～65Hz。最大等效電容量為0.025uF。使用四臺電抗器串聯,其電抗器額定電感量為440H，額定電壓為180kv，額定電流為1.5A。

試驗頻率：f=1/2π√LC = 50.3Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×50.3×0.025×176×10^-3=1.4A

2)400mm²/35KV電纜，長度2公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓52kv，試驗頻率20～300Hz。最大等效電容量為0.418uF。使用六臺電抗器二串三并, 其電抗器額定電感量為73.3H，額定電壓為90kv，額定電流為4.5A。

試驗頻率：f=1/2π√LC = 28.754Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×31.6×0.38×52×10^-3=3.927A

3) 300mm²/10KV電纜，長度3公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓17.4kv，試驗頻率20～300HzHz。最大等效電容量為1.416uF。使用六臺電抗器并聯, 其電抗器額定電感量為25H，額定電壓為45kv，額定電流為6A。

試驗頻率：f=1/2π√LC =26.75Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×26.75×1.416×17.4×10^-3=4.141A

4) 500mm²/110KV電纜，長度0.5公里的交流耐壓試驗，試驗時間1min，最高試驗電壓128kv，試驗頻率20～300HzHz。最大等效電容量為0.0845uF。使用三串二并電抗器, 其電抗器額定電感量為180H，額定電壓為128kv，額定電流為2A。

試驗頻率：f=1/2π√LC =40.81Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×40.81×0.0845×128×10^-3=2.676A

4．4勵磁變壓器的配置

4．4．1．。因品質因數Q值在額定負載下不小于20，所以，勵磁變壓器為電抗器總容量500kvA，除以品質因數20得25KvA取25KvA。

4．4．2．配置的勵磁變壓器規格為25kvA/1.5kv/3kv/7.5kv。

4．5 調頻電源的配置：

4．5．1．調頻電源的容量等于或大于勵磁變壓器的容量取25kvA。

4．5．2．配置的調頻電源的規格為25kvA。

4．6 電容分壓器的配置

4．6．2．配置1臺的電容分壓器規格為TRF—200kv/0.001uF。

6、裝置各部件說明

6．1 系統參數：

6．1．1．儀器輸入電壓：220v±10%   50Hz；

功率輸入電壓： 380v ±10%   50Hz；

6．1．2．額定輸出電壓調節范圍：0 ~270kv；

6．1．3．最大試驗容量：500kvA；

6．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.5%；

6．1．5．輸出電壓不穩定度：≤0.5%；

6．1．6．輸出頻率范圍：25～320Hz；

6．1．7．頻率調節分辨率：0.01Hz；

6．1．8．品質因數Q值：額定負載下不小于25；

6．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；

6．1．10．額定電流下連續運行時間：斷續運行時間60 min；

6．1．11．電壓測量精度：1級；

6．1．12．噪   聲：≤45dB；

6．1．13．該裝置配備以下保護功能：

          設備有手動試驗、自動調諧及自動試驗；

過電壓保護、過電流保護、放電保護、斷電保護、零啟動保護。

試驗數據大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機為嵌入式。

6．2 調頻電源：

6．2．1．額定輸出容量：25kvA；

6．2．2．儀器電源：220v±10%  50Hz；

功率電源：220v 或380v ±10%  50Hz；

6．2．3．額定輸入電流：62.5A；

6．2．4．額定輸出電壓：0-400v可調、單相、輸出電壓不穩定度0.05%；

6．2．5．額定輸出電流：62.5A；

6．2．6．頻率調節范圍：25～320Hz；

6．2．7．額定容量下連續運行60min最高溫升≤60K；

6．2．8．顯示以下參數：

a．經變頻輸出的頻率、電壓、電流；

b．過壓保護電壓值，并可任意整定，當成套裝置的輸出電壓值達到保護整定時，可自動切除成套裝置；

c．過流保護：當調頻電源的輸出電流達到保護整定值時，可自動切除成套裝置；

d．擊穿保護：當高壓側發生對地閃絡時，可自動切除成套裝置，裝置帶有隔離裝置，可確保設備和人身不受損害；

e．具有全電壓輸出保護，在調壓過程中，一旦調壓失控，調頻電源立即閉鎖；

6．2．9．可實現以下操作：

a．頻率的調節，上升和下降頻率調節分粗調和細調兩種，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移；

b． 帶有設置電壓、設置時間，電壓自動上升到設置值而停止并自動計時；

c． 帶有各種保護功能的整定按鈕，可在面板上對各種保護值進行整定；

d． 帶有手動試驗功能和自動試驗功能；

e． 帶有試驗數據打印功能。

6．3 勵磁變壓器

6．3．1．結構形式：單相干式；

6．3．2．輸入電壓：400v；

6．3．3．輸出電壓：1.5kv/3kv/7.5kv；

6．3．4．額定容量：25kvA；

6．3．5．額定輸出電流：16A/8.3A/3.3A；

6．3．6．工作頻率：30～300Hz；

6．3．7．溫升額定容量下運行60min線圈對空氣的溫升不大于60K；

6．4 單臺高壓電抗器

6．4．1．結構形式：干式、環氧澆鑄；

6．4．2．額定容量：112.5kvA；

6．4．3．額定電流：2.5A；

6．4．4．額電電壓：45kv；

6．4．5．額定電感量：110H；

6．4．6．工作頻率：30～300Hz；

6．4．7．溫升：額定電流下運行60min電抗器對空氣的溫升不大于60K；

6．5 分壓器

6．5．1．額定電壓200kv；

6．5．2．高壓本體2節，每節額定電壓100kv/0.002uF；

6．5．3．低壓臂電容采用高壓本體相同的材料，溫度系數小，介質低；

7、 設備配置一覽表