270kVA/270kV变频串联谐振试验装置

一、被试品对象及试验要求

1、35kV/300mm²电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

2、110kV及以下电压等级GIS，开关等变电站设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过265kV，试验时间1min。

3、110kV/63000kVA主变的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过160kV，试验时间1min。

4、110kV/300mm²电缆0.2km的交流耐压试验，电容量≤0.0294uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。

5、10kV/300mm²电缆3km的交流耐压试验，电容量≤1.126uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

二、工作环境

1.     环境温度：-10℃ –50℃;

2.     相对湿度：≤90%RH;

3.     海拔高度:  ≤1000米；

三、装置主要技术参数及功能

1.       额定容量：270kVA；

2.       输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；

3.       额定电压：45kV； 90kV；135kV；270kV；

4.       额定电流：6A；3A；2A；1A；

5.       工作频率：30-300Hz；

6.       装置输出波形：正弦波

7.       波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

8.       工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；

9.       温    升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；

10.  品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

11.  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)；

12.  测量精度：系统有效值1.5级；

四、设备遵循标准

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

设计六节电抗器，则单节电抗器为45kVA/45kV/1A/110H，装置总容量为270kVA。

验证：1、35kV/300mm²电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

使用电抗器两节串联（互感系数1.1）三组并联，则L=110×2×1.1/3=80.67H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√80.67×0.1945×10^-6)=40.18Hz

试验电流：I=2πfCU试 =2π×40.18×0.1945×10^-6×52×10³=2.55A

2、110kV/300mm²电缆0.2km的交流耐压试验，电容量≤0.0294uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。

使用电抗器三节串联（互感系数1.2）两组并联，则L=110×3×1.2/2=198H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√198×0.0294×10^-6)=66Hz

试验电流：I=2πfCU试 =2π×66×0.0294×10^-6×128×10³=1.56A

3、110kV/63000kVA主变的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过160kV，试验时间1min。

使用电抗器四节串联（互感系数1.2），则L=110×4×1.2=528H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√528×0.02×10^-6)=49Hz

试验电流：I=2πfCU试 =2π×49×0.02×10^-6×160×10³=0.99A

4、10kV/300mm²电缆3km的交流耐压试验，电容量≤1.126uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

使用电抗器六节并联，则L=110/6=18.33H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√18.33×1.126×10^-6)=35Hz

试验电流：I=2πfCU试 =2π×35×1.126×10^-6×22×10³=5.45A

装置容量定为270kVA/270kV，分六节电抗器，电抗器单节为45kVA/45kV/1A/110H，使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。 

试验时设备使用关系列表

六、系统配置及其参数

1.       激励变压器JLB-15kVA/4/8/16kV/0.4kV               1台

a)      额定容量：15kVA；

b)      输入电压：0-400V，单相；

c)       输出电压：4/8/16kV

d)      结    构：干式；

e)       重    量：约75kg；

2.       变频电源BPXZ-F -15kW/220/380V                   1台

a)       额定输出容量：15kW

b)      工作电源： 220/380±10%V（单/三相），工频

c)       输出电压：0 –400V，单相，

d)      额定输入电流：37.5A

e)       额定输出电流：37.5A

f)        电压分辨率： 0.01kV

g)       电压测量精度：1.5%

h)      频率调节范围：30 – 300Hz

i)         频率调节分辨率：≤0.1Hz

j)         频率稳定度：    0.1%

k)      运 行 时 间：额定容量下连续60min

l)         额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

m)    噪 声 水 平：≤50dB

n)      可实现以下功能

1）变频电源的放置为纵向和横向，特别适合现场操作及观察；

2）内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱，可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性；

3）参数显示：触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统

可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容，电感，频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性；

4）参数设置：大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置，可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择；

5）试验模式：触摸屏和外接鼠标操作，有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐（含手动、自动）、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等；

6）保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流、过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能；

7） 数据存储功能：试验结果保存（手动保存）、打印、上传、回查等

① 试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，当试验发生中断时，可提示中断状态。可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存50次试验记录；

② 数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，同时具有USB接口，可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印；（打印机属客户自选，若客户有此需求，须在合同中予以特别写明）

8）自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1.0%；

9）调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需设置，可加快调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡；

10）频率调节分为粗调和细调，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移；

P）重  量：约18kg；

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

a)       额定容量：45kVA;

b)      额定电压：45kV；

c)       额定电流：1A；

d)      电 感 量：110H/单节；

e)       品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)        结    构：干式；

g)       重    量：约45kg；

4.       电容分压器FR-270kV/500pF                      1套

a)       额定电压：270kV；

b)      高压电容量：500pF

c)       介质损耗：tgσ≤0.5%；

d)      分 压 比：3000：1

e)       测量精度：有效值1.5级;

f)    重    量：约26kg；

七、供货清单一览表

（一）配置设备一览表

（二）相关资料一览表