120000kVA/110kV电力变压器交流耐压试验串联谐振装置

一、 串联谐振试验对象及试验要求

1、120000kVA/110kV电力变压器的交流耐压试验，电容量≤0.028μF，试验频率为45-65Hz,试验电压160kV。

2、110k断路器交流耐压试验，试验频率为30-300Hz，最高试验电压265kV。

3、10kV/90000kVA水力发电机的交流耐压，电容量≤1.0μF，试验频率为45-65Hz, 试验电压≤24kV。

二、  系统主要技术参数及功能

1.    额定输入电压：              380V±15% (三相) ，工频

2.    额定输出容量：              405kVA（谐振状态）

3.    输出相数：                  单相

4.    频率可调范围：              30Hz-300Hz

5.    频率调节灵敏度：            ≤0.1Hz

6.    频率不稳定度：              ≤1％

7.    输出波形为正弦波：          波形畸变率≤1％

8.       绝缘水平：                  1.1倍额定电压下耐压1min

9.       噪音水平：                  ≤85dB

10.     允许运行时间：              额定输出电流下运行5min

11.     品质因数：                  Q≥50（f=30Hz时）

12.     额定容量下连续运行60min后装置各部分温升≤65K；

13.     系统测量精度：有效值1.0级；

14.     保护功能完备（详见变频电源部分）；

三、  使用环境

最高温度：                  40℃（使用）   50℃（储存）；

最低温度：                  -10℃（使用）  -25℃（储存）；

最大日温差：                25K

日照强度：                  0.1W/cm²；

海拔高度：                  ≤1000m；

最大风速：                  18.7m/s；

环境相对湿度(在20℃时)：    90%；

污秽等级：                   IV级（爬距：3.1cm/kV，按最高工作电压计）；

使用地点：                   户外；

四、  串联谐振标准

GB1094                          《电力变压器》

GB5273                          《变压器、高压电器和套管的接线端子》

GB10229-88                      《电抗器》

GB/T16927.1-2-1997              《高电压试验技术》

GB50150-2006                    《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL474.4-1992                    《交流耐压试验》

DL417-1991                      《电力设备局部放电现场测量导则》

Q/CSG 10007-2004                《电力设备预防性试验规程》

IEC358(1990)                    《耦合电容器和电容分压器》

GB7328-87                       《变压器和电抗器的声级测量》

DL/T849.6-2004                  《电力设备专用测试仪器通用技术条件》

GB4793-1984                     《电子测量仪器安全要求》

GB/T2423.8-1995                 《电工电子产品基本环境试验规程》

GB/T3859.1－1993                《半导体变流器基本要求的规定》

GB/T3859.2-1993             《半导体变流器  应用导则》

JB/T 9641                     《试验变压器》

GB/T 15164                    《油浸式电力变压器负载导则》

GB763                         交流高压电器在长期工作时的发热

GB2900                        电工名词术语

GB2536                        变压器油

GB7449                        电力变压器和电抗器的雷电冲击试验和操作冲击试验导则

GB156                         包装贮运标志

GB5027                        电力设备典型消防规程

GB10237                  电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙

GB4793-1984               电子测量仪器安全要求

GB/T4705                     耦合电容器及电容分压器

五、  装置容量确定：

10kV/90000kVA水力发电机的交流耐压，电容量≤1.0μF，试验频率为45-65Hz, 试验电压≤24kV。

试验电流I=2πfCU_试 =2π×50×1.0×10^-6×24×10³=7.5A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=10H

 设计六节电抗器，使用电抗器六并联即可满足试验要求，则单节电抗器为67.5kVA/45kV/1.5A/60H。

验证：120000kVA/110kV电力变压器的交流耐压试验，电容量≤0.028μF，试验频率为45-65Hz,试验电压160kV。

使用电抗器六节串联，此时电感量为L=60*6=360H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√360×0.028×10^-6)=50.2Hz。

I=2πfCU_试 =2π×50.2×0.028×10^-6×160×10³=1.4A

结论：串联谐振装置容量定为405kVA/270kV，45kV;分六节电抗器，电抗器单节为67.5kVA/45kV/1.5A/60H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

六、  L、Cx、f关系及使用关系表　　注：C_x为被试品电容量

七、  各部件主要参数

1.  激励变压器JLB-32kVA/15kV/5kV/4kV/0.4kV          1台

a)  额定容量：32kVA；

b)   输入电压：380V，单相；

c)   输出电压：15kV；5kV；4kV

d)   结    构：干式；

e)   重    量：约115 kg；

2.  变频电源DAXZ-BP-32kW/380V                         1台

a)   额定输出容量：40kW

b)   工作电源：380±10%V（单相），工频

c)   输出电压：0 – 400V，单相，

d)   额定输入电流：80A

e)   额定输出电流：80A

f)   输 出 波 形：正弦波

g)   电压分辨率： 0.01kV

h)   电压测量精度：0.5%

i)   频率调节范围：20 – 300Hz

j)   频率调节分辨率：≤0.1Hz

k)   频率稳定度：    0.1%

l)   运 行 时 间：额定容量下连续5min

m)   额定容量下连续运行5min元器件最高温度≤65K;

n)   噪 声 水 平：≤50dB

o)   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1.5分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz

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

11) 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

12) 外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

13) 重量约65kg；

3.  高压电抗器DAXZ -67.5kVA/45kV                  6节

a)   额定容量：67.5kVA;

b)   额定电压：45kV；

c)   额定电流：1.5A；

d)   电 感 量：60H/单节；

e)   品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)   结    构：干式；

g)   重    量：约65kg；

4、电容分压器FCR-270 kV -1000 pF                1套

a)   额定电压： 270kV

b)   高压电容量：1000pF

c)   介质损耗：tgσ≤0.5%；

d)   分 压 比：1000：1

e)   测量精度：有效值1.5级;

f)   重    量：约25kg

八、供货清单一览表