220kV/2000mm²变压器交流耐压试验装置

一、串联谐振试验对象及试验要求

1. 500kV隔离开关、GIS、CT、PT、变压器等设备交流耐压试验，试验频率30～300HZ,最高试验电压不超过790kV。

2. 220kV，400平方毫米交联电缆1.5km，试验频率30～300HZ,电容量≤0.188μF，试验电压178kV。

3、220kV，1200平方毫米交联电缆0.8 km，试验频率30～300HZ，电容量≤0.152μF，试验电压178kV。

4、220kV，2000平方毫米交联电缆0.8 km，试验频率30~300HZ，电容量≤0.1776μF，试验电压178kV。

二、 工作环境

1.   环境温度：－150C ～45 0C;

2.   相对湿度：≤90%RH;

3.   海拔高度:  ≤2500米；

三、串联谐振参数

1.   额定容量：1600kVA；

2.   输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；

3.   额定电压：200kV；800kV

4.   额定电流：8/A；2A

5.   工作频率：30-300Hz；

6.   波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

7.   工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；

8.   温    升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；

9.   品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

10. 保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；

11. 测量精度：系统有效值1.5级；

四、串联谐振标准

GB10229-88             《电抗器》

GB1094　  《电力变压器》

GB50150-2006　  《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL/T 596-1996          《电力设备预防性试验规程》

GB1094.1-GB1094.6-96   《外壳防护等级》

GB2900　《电工名词术语》

GB/T16927.1~2-1997　《高电压试验技术》

五、装置容量确定

220kV，400平方毫米交联电缆1.5 km，试验频率30~300HZ，电容量≤0.188μF，试验电压178kV。

试验电流I=2πfCU_试 =2π×35×0.188×10^-6×178×10³=7.4A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=110H

设计四节电抗器，使用四节并联，电抗器单节为400kVA/200kV/2A/440H，

验证：

1. 220kV，1200平方毫米交联电缆0.8 km，试验频率30～300HZ，电容量≤0.152μF，试验电压178kV。

使用电抗器4节并联，此时电感量=440/4=110H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√110×0.152×10^-6)=38Hz。

I=2πfCU_试 =2π×38×0.152×10^-6×178×10³=6.5A

2、220kV，2000平方毫米交联电缆0.8 km，试验频率30~300HZ，电容量≤0.1776μF，试验电压178kV。

使用电抗器4节并联，此时电感量=440/4=110H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√110×0.1776×10^-6)=36Hz。

I=2πfCU_试 =2π×36×0.1776×10^-6×178×10³=7.1A

3、500kV隔离开关、GIS、CT、PT、等设备的电容量约为2000pF，试验频率30～300HZ,最高试验电压不超过790kV。

使用电抗器4节串联，此时电感量=440*4=1760H，

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√1760×0.002×10^-6)=90Hz。

I=2πfCU_试 =2π×90×0.002×10^-6×790×10³=0.8A

结论：串联谐振装置容量定为1600kVA/800kV，分四节电抗器，单节为400kVA/200kV/2A/440H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

六、试验时使用关系列表

1.  激励变压器   JLB-64kVA/8－40kV/0.4kV     1台

Ø  额定容量：64kVA；

Ø  输入电压：400V，单相；

Ø  输出电压：8kV；40kV

Ø  结    构：油式；

Ø  重    量：约235kg；

2.  变频电源   DAXZ-BP-F -60kW/380V                     1台

Ø  额定输出容量：60kW

Ø  工作电源：380±10%V（单相），工频

Ø  输出电压：0 – 400V，单相，

Ø  额定输入电流：150A

Ø  额定输出电流：150A

Ø  输出 波 形：正弦波

Ø  电压分辨率： 0.01kV

Ø  电压测量精度：0.5%

Ø  频率调节范围：30 – 300Hz

Ø  频率调节分辨率：≤0.1Hz

Ø  频率稳定度：    0.1%

Ø  运行 时 间：额定容量下连续60min

Ø  额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

Ø  噪声 水 平：≤50dB

Ø  可实现以下功能

1)   内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单

2)   自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时3分钟(全频扫). 频率分辨率0.1Hz

3)   自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程

4)   自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。

5)   耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作

6)   全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出

7)   软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠

8)   自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；                                                                                                                       

9)   液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流

10) 保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；

a)   过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置

b)   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

c)   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

d)   断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

Ø  变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动

Ø  外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

Ø  重量约84kg；

3.  高压电抗器  DAXZ -400kVA/200kV              4节

Ø  额定容量：400kVA;

Ø  额定电压：200kV；

Ø  额定电流：2A；

Ø  电感 量： 440H/单节；

Ø  品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

Ø  结    构：油浸式；

Ø  重    量：约860kg；

4.  电容分压器FRC-800kV -500 pF                    1套

Ø  额定电压：800kV

Ø  高压电容量：500pF

Ø  介质损耗：tgσ≤0.5%；

Ø  分压 比：1000：1

Ø  测量精度：有效值1.5级;

Ø  重    量：约80kg

七、供货清单一览表

八、摘要

方案型号：DAXZ-1600kVA/800kV

方案名称：调频式串联谐振试验装置

参考标准：GB50150-2006,DL/T849.6-2004

生产厂家：武汉鼎升电力自动化有限责任公司

参考阅读：http://www.kv-kva.com/102/