110kVGIS的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

1．110kV电缆，截面积300mm²，长度0.8km以内，电容量≤0.12uf,最高试验电压128kV。

2．35kV电缆，截面积300mm²，长度1.8km以内，电容量≤0.342uf,最高试验电压52kV。

3．10kV电缆，截面积300mm²，长度5km以内，电容量≤1.85uf,最高试验电压22kV。

4．110kVGIS的交流耐压试验，试验频率30-300Hz,试验电压不超过184kV。

5．35kV/60000kVA变压器的交流耐压，电容量≤0.015uf,最高试验电压68kV。

6．110kV/60000kVA变压器中性点的交流耐压，电容量≤0.015uf,最高试验电压95kV。

7．35kV PT、CT开关、母线和绝缘子等电气设备的交流耐压，最高试验电压不超过100kV。

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：512kVA；

2.   输入电源：380V电压，频率为50Hz；

3.   额定电压：32kV；64kV；128kV；256kV

4.   额定电流：16A；8A；4A；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3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、  串联谐振装置容量

110kV电缆，截面积300mm²，长度0.8km以内，电容量≤0.12uf,最高试验电压128kV。

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×35×0.12×10^-6×52×10³=3.4A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=172H 

设计八节电抗器，使用电抗器四节串联二组并联可满足110kV电缆试验要求，则单节电抗器为64kVA/32kV/2A/86H。

验证: 

1、35kV电缆，截面积300mm²，长度1.8km以内，电容量≤0.342uf,最高试验电压52kV。

使用电抗器二节串联三组并联,此时电抗器电感量为L=86*2/3=57.3H

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√57.3×0.342×10^-6)=35.9Hz。

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×35.9×0.342×10^-6×52×10³=4A

2、10kV电缆，截面积300mm²，长度5km以内，电容量≤1.85uf,最高试验电压22kV。

使用电抗器七节并联,此时电抗器电感量为L=86/7=12.2H

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√12.2×1.85×10^-6)=33.5Hz。

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×33.5×1.85×10^-6×22×10³=8.6A

六、  电抗器使用关系表

七、  串联谐振参数

1.  激励变压器JLB-20kVA/1kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV              1台

a)   额定容量：20kVA；

b)   输入电压：400V，单相；

c)   输出电压：1kV；3kV；5kV；15kV

d)   结    构：干式

e)   重    量：约105kg；

2.  变频电源DAXZ-BP-20kW/380V                         1台

a)   额定输出容量：20kW

b)   工作电源：380V，工频

c)   输出电压：0 – 400V，单相，

d)   额定输入电流：53A

e)   额定输出电流：53A

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：30 – 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60min

m)   额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

n)   噪 声 水 平：≤50dB

1)   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。

2)   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,异常波动时提示用户电压异常波动,由用户根据试验情况进行操作

3)   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

4)   软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠

5)   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，谐振回路的

6)   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

7)   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

8)   外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

9)   重量约30kg；

3.  高压电抗器DAXZ -64kVA/32kV                8节

a)   额定容量：64kVA;

b)   额定电压：32kV；

c)   额定电流：2A；

d)   电感量：86H/节

e)   品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)   结    构：干式；

g)   重    量：约75kg；

4.  电容分压器FRC-200 kV -1000 pF              1套

a)   额定电压：200kV；

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18kg；

八、供货清单一览表

九、摘要

方案型号：DAXZ-512kVA/256kV

方案名称：调频式串联谐振耐压装置

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/