JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置技术方案

JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置技术方案

一、系统执行标准

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

DL/

第6部分:高压谐振试验装置》

JB/T9641-1999              《试验变压器》

GB10229              《电抗器》

GB/T.311-1997             《高压输变电设备的绝缘与配合》

DL/T846-2004         《高电压测试设备通用技术条件》

GB4793-1984                    《电子测量仪器AQ要求》

GB2900               《电工名词术语》

GB4208                                          《外壳防护等级》

GB191                                        《包装贮运标志》

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

二、工作环境

1.      环境温度:-150C –40 0C;

2.      相对湿度:≤90%RH;

3.      海拔高度:  ≤3500米;

三、装置主要适用范围

1、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度5km，电容≤1.85uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.38uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

3、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足630mm2,110kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.188uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

4、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足100MVA/110kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤160kV。

5、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足110kV母线，GIS交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤265kV。

四、系统技术规范及性能

4.1 系统技术参数

4.1.1 额定输出电压:           0~270kV

4.1.2 谐振电压波型:           正弦波，波形畸变率＜1.0%

4.1.3 zui大被试品电流;       2A

4.1.4 zui大试验容量:         810kVA

4.1.5 输出频率:                                  30~300Hz

4.1.6 工作时间:                                  满功率输出下，连续工作时间60min

4.1.7 品质因素:                            30~90

4.1.8 输入工作电源:                 单相220V或380V±5%，50Hz

4.1.9 环境温度:                             -15℃~+40℃

4.1.10 相对湿度:                           ＜90RH%，无凝露状况

4.1.11 海拔高度:                           ＜3500m

4.1.12 噪声:                                         ≤50dB

4.2 系统的性能特点

4.2.1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括:变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。

4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。

4.2.3 具备多项保护功能，如:过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。

五、装置容量确定

满足630mm2,110kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.188uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

频率取37Hz

试验电流 I=2πfCU试 =2π×37×0.188×10-6×128×103=5.6A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=98H

设计九节电抗器，将九节电抗器三节串联三组并联使用,则单节电抗器的参数为90kVA/45kV/2A/98H，装置总容量为810kVA。

验证:1.满足100MVA/110kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤160kV。

使用电抗器四节串联，此时电感量为L=98*4=392H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√456×0.02×10-6)=56.8Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×56.8×0.02×10-6×160×103=1.1A。

2.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度5km，电容≤1.85uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器九节并联，此时电感量为L=98/9=10.8H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10.8×1.85×10-6)=35.6Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×35.6×1.85×10-6×22×103=9.1A。

3.满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.38uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器二节串联四组并联，此时电感量为L=98*2/4=49H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√49×0.38×10-6)=36.9Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×36.9×0.38×10-6×52×103=4.6A。

结论:装置容量定为810kVA/270kV/45kV，分九节电抗器，电抗器单节为90kVA/45kV/2A/98H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。

六、试验时使用关系表

七、主要部件的技术规范及性能

7.1 变频电源控制箱 JL1006-30kVA/220V/380V    1台

7.1.1 技术参数 

7.1.1.1 输入工作电源:         单相220V或三相380V±5%，50Hz。

7.1.1.2 输出电压和电流:     0~400V，zui大电流75A。

7.1.1.3 输出频率:                 30~300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。

7.1.1.4 额定输出容量:                  30kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量:     420×340×450mm;30kg                        

7.1.2 性能特点

7.1.2.1 参数设置:可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。

7.1.2.2 试验模式:手动试验模式、自动试验模式

a、手动试验模式:具备升压、调谐(含手动、自动)、降压(手控自动)功能等。

b、自动试验模式:进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。

7.1.2.3 保护功能及其信息提示:具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。

7.1.2.4 数据存储功能:试验结果保存、回查等。

a、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，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200次试验记录。

b、数据查询:可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。

7.1.2.5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%。

7.1.2.6 调频范围设定:调频范围可设为20~300Hz。

7.1.2.7 过压保护功能:软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具AQ性，有效保护人身、设备及试品的AQ。

7.1.2.8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

7.1.2.9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

7.1.2.10断电保护:试验电源断电后，装置能快速保护

7.2 激励变压器 JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV     1台

配置特点:将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理，配置不同抽头励磁变，以保证励磁变压器的zui大利用率及重量zui轻。10kV电缆等电气设备试验时,使用1.5kV输出端;35kV电缆等电气设备试验时，使用3kV输出端; 110kV电缆,13.8kV发电机试验时，使用5kV输出端; 110kV变电站试验时，使用15kV输出端;

7.2.1 技术参数                                                                         

7.2.1.1 额定容量:                30kVA                                                             

7.2.1.2 输入电压:                0~400V                                      

7.2.1.3 输出电压:      1.5kV       ;3kV;5kV;15kV               

7.2.1.4 工作频率范围:        30~300Hz                                                     

7.2.1.5 工作时间:                60min                                                              

7.2.1.6 外形尺寸和重量:460×350×450mm;75kg        

7.2.1.7 适用范围:               电气主设备试验及电缆试验

7.2.2 性能特点

7.2.2.1 激励变为干式结构，无漏油之虑。

7.2.2.2 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既是励磁变压器，又是隔离变压器。

7.2.2.3 内置过压保护，防止击穿反击。

7.3 高压谐振电抗器 JLDK-90kVA/45kV   9台

7.3.1 技术参数

7.3.1.1 额定zui高工作电压:                  45kV(有效值)

7.3.1.2 额定zui大工作电流:                  2A(有效值)

7.3.1.3 额定容量:                                     90kVA

7.3.1.4 额定电感量:                        98H

7.3.1.5工作频率:                     30~300Hz

7.3.1.6 工作时间:                                     60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量:        φ400×360mm;60kg/台

7.3.2 性能特点

7.3.2.1 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，外有憎水层，防潮性能好，绝缘耐热等级F级，满足干式电抗器国家规范要求。

7.3.2.2 电抗器为便携式，体积小，重量轻。

7.3.2.3 电抗器配有防涡流绝缘底座，串联时分组重叠，以降低总体高度减轻劳动强度，增强AQ稳定性。

7.4 电容分压器 FC-270kV/500pF                1台

7.4.1 技术参数

7.4.1.1 工作方式:                             纯电容式

7.4.1.2 额定电压:                                 270kV有效值

7.4.1.3 额定电容量:                      500pF

7.4.1.4 工作频率:                             30~300Hz

7.4.1.5 测量误差:                             ＜1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量:        φ120×1000mm;8kg(2只)

7.4.2 性能特点

7.4.2.1 额定电压下可连续运行1小时。

7.4.2.2 在30~300Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。

7.4.2.3 在20℃、0.4~0.5UN下介损值:≤0.15

7.4.2.4 分压比误差:有效值时≤1.5%，

7.4.2.5 高、低压臂的电容采用一致的介质结构，温度系数小，角位移小，在30~300H内分压比不变。

7.4.2.6 电压测量通过ZY测试引线引至变频电源进行测量。

八、系统的基本配置

(一)主要部件一览表