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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=ωCXU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=ωCXU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=ωCXU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=ωCXU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=ωCXU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=ωCXU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=ωCXU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=ωCXU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
名 稱 | 規格型號 | 單位 | 數量 | 外形尺寸(mm) | 重量(kg) |
調頻電源 | 25kvA | 臺 | 1 | 450×320×450 | 18 |
勵磁變壓器 | 25kvA/1.5KV/3KV/7.5KV | 臺 | 1 | 500×350×620 | 85 |
高壓電抗器 | 45kv/2.5A | 臺 | 6 | φ260×450 | (每臺)45 |
電容分壓器 | 200kv/0.001uF | 臺 | 1 | φ150×1650 | 35 |
均壓罩 | Φ300 | 只 | 1 | 2 | |
附 件箱 | 套 | 1 | |||
