TPXZB-420kvA/100kv變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置技術(shù)方案
一、設(shè)備實(shí)用范圍
1．滿足630mm2/10kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度1.5km的交流耐壓試驗(yàn)。
2．滿足300mm2/35kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度1.5km的交流耐壓試驗(yàn)
3．滿足5000KVA/35kv變壓器交流耐壓試驗(yàn)。
4．滿足5000KVA/10kv變壓器交流耐壓試驗(yàn)。
二、設(shè)備制造引用和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
DL/T849.6—2004 高壓諧振試驗(yàn)裝置；
GB 6450—1986 干式電力變壓器；
DL/T848.2—2004 試驗(yàn)變壓器；
GB/10229—1988 電抗器；
GB/T11920—1989 控制裝置通用技術(shù)條件；
GB/T16927.1—1997 高電壓試驗(yàn)技術(shù)
IEC358—1990 耦合電容器和電容分壓器。
三、使用環(huán)境條件
3．1 周圍空氣溫度：
高溫度：+45℃ 低溫度：-10℃；
大日溫差：35k 日照強(qiáng)度：0.1w/cm2
3．2 海拔高度：≤2000m ；
3．3 相對(duì)濕度：≤90 %
3．4 安裝放置地點(diǎn)平坦，電抗器安裝傾斜度不小于50 ；
3．5 周圍應(yīng)無嚴(yán)重影響設(shè)備絕緣的氣體蒸氣，化學(xué)性沉積灰塵，污垢及其它爆炸性介質(zhì)。
四、設(shè)備具體配置
4.1 試驗(yàn)要求：
4．1．2．300mm2/35kv 交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度1.5km，試驗(yàn)電壓為52kv，試驗(yàn)時(shí)間為60min，試驗(yàn)頻率30～300Hz。
4．2 整套裝置容量設(shè)計(jì)：
4．2．1．根據(jù)試驗(yàn)要求，按大電容量計(jì)算，得試驗(yàn)電流為：
I = 2πfcμ×10-3 = 2×3.14×35×0.512×52×10-3 =5.8A（取7A）
大試驗(yàn)容量為：
P = μ× I = 60×7 = 420kvA
4．3 電抗器的配置：
4．3．1．根據(jù)試驗(yàn)要求，按大電容量0.627uF和低頻率30Hz計(jì)算，電抗器的電感量為： L = 106/(2πf)2·C
= 106/(2×3.14×30)2×0.512
= 55H（取45H）
為便搬運(yùn),將電抗器分兩臺(tái)串聯(lián)為一組，用二組并聯(lián)，共四節(jié)電抗器。每節(jié)電抗器的電感量為：L = 45×2/2 = 45H
每節(jié)電抗器的電感量為L(zhǎng) = 45H
每節(jié)電抗器的電壓為 μ = 30kv
每節(jié)電抗器的電流取 I = 7/2 = 3.5A
每節(jié)電抗器的容量為 p = μ·I = 30×3.5 = 105kvA
4．3．2．配置每節(jié)電抗器的規(guī)格為DK-105kVA/30kV。
4．4 補(bǔ)償電容器配置：
4．4．1．配置1臺(tái)補(bǔ)償電容器XWF-100kv/0.0125uF。
4．5 品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算：
4．5．1．因電抗器阻值為180Ω，其電抗器的品質(zhì)因數(shù)為：
Q =W·L/R = 2×3.14×30×40/160 =47.1（大于技術(shù)參數(shù)要求30）
4．6 勵(lì)磁變壓器的配置
4．6．1．勵(lì)磁變壓器容量為15kvA，額定輸出電壓為2.5kv/5kv。
4．6．2．配置的勵(lì)磁變壓器規(guī)格為L(zhǎng)B—15kvA/5kv。
4．7 調(diào)頻電源的配置：：
4．7．1．調(diào)頻電源的容量等于或大于勵(lì)磁變壓器的容量得15kvA。
4．7．2．配置的調(diào)頻電源規(guī)格為JX—15kvA。
4．8 電容分壓器的配置
4．8．1．高試驗(yàn)電壓為100kv，因此，電容分壓器電壓為100kv、電容量為1000PF。
4．8．2．配置的電容分壓器規(guī)格為TRF—100kv/0.001uF。
五、設(shè)備使用說明
5．1．300mm2/35kv電纜試驗(yàn)，使用1組電抗器或多組電抗器并聯(lián)，在規(guī)定的試驗(yàn)頻率下可完成不同長(zhǎng)度，不同截面的電纜。當(dāng)電纜長(zhǎng)度很短（即電容量很?。r(shí)，因試驗(yàn)頻率只在30～300Hz范圍內(nèi)，需要配上補(bǔ)償電容器100kv/0.0125uF進(jìn)行試驗(yàn)。
5．2．根據(jù)試品等效電容量公式C =106/(2πf)2L- C1 決定，其中C為試品等效電容量、C1為分壓器、補(bǔ)償電容器的總電容量、L為電抗器總電感量、f為諧振時(shí)頻率。
5．3 勵(lì)磁變壓器及電抗器的組合。
5．4 勵(lì)磁變壓器的使用：
5．4．1．單臺(tái)勵(lì)磁變壓器輸出高壓分兩組，每組電壓為2.5kv，如做35kv電纜耐壓試驗(yàn)，將兩組高壓并聯(lián)，即輸出電壓2.5kv。
六、設(shè)備試驗(yàn)接線圖
6．1．35KV電纜試驗(yàn)接線
七、裝置各部件說明
7、裝置各部件說明
7．1 系統(tǒng)參數(shù)：
7．1．1．儀器輸入電壓：220v±10% 50Hz；
功率輸入電壓：220v 或380v ±10% 50Hz；
7．1．2．額定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：0 ~ 100kv；
7．1．3．大試驗(yàn)容量：420kvA；
7．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.2%；
7．1．5．輸出電壓不穩(wěn)定度：≤0.2%；
7．1．6．輸出頻率范圍：25～300Hz；
7．1．7．頻率調(diào)節(jié)分辨率：0.01Hz；
7．1．8．品質(zhì)因數(shù)Q值：額定負(fù)載下不小于50；
7．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；
7．1．10．額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí)間：斷續(xù)運(yùn)行時(shí)間90 min；
7．1．11．電壓測(cè)量精度：0.2級(jí)；
7．1．12．噪 聲：≤45dB；
7．1．13．該裝置配備以下保護(hù)功能：
設(shè)備有手動(dòng)調(diào)頻及手動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)頻及自動(dòng)試驗(yàn)；
過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、放電保護(hù)、斷電保護(hù)、零啟動(dòng)保護(hù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機(jī)為嵌入式。
7．2 調(diào)頻電源：
7．2．1．額定輸出容量：15kvA；
7．2．2．儀器電源：220v±10% 50Hz；
功率電源：220v 或380v ±10% 50Hz；
7．2．3．額定輸入電流：39.5A；
7．2．4．額定輸出電壓：0-400v可調(diào)、單相、輸出電壓不穩(wěn)定度0.05%；
7．2．5．額定輸出電流：37.5A；
7．2．6．頻率調(diào)節(jié)范圍：0.1～320Hz；
7．2．7．額定容量下連續(xù)運(yùn)行1h高溫升≤50K；
7．2．8．顯示以下參數(shù)：
a．經(jīng)變頻輸出的頻率、電壓、電流；
b．過壓保護(hù)電壓值，并可任意整定，當(dāng)成套裝置的輸出電壓值達(dá)到保護(hù)整定時(shí)，可自動(dòng)切斷試驗(yàn)；
c．過流保護(hù)：當(dāng)調(diào)頻電源的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，可自動(dòng)切斷試驗(yàn)；
d．擊穿保護(hù)：當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，可自動(dòng)切斷試驗(yàn)，且裝置帶有隔離裝置，可確保設(shè)備和人身不受損害；
e．具有全電壓輸出保護(hù)，在調(diào)壓過程中，一旦調(diào)壓失控或斷線時(shí)，調(diào)頻電源立即閉鎖；
f. 過熱保護(hù):功率元器件溫度≥80℃將自動(dòng)保護(hù)。
7．2．9．可實(shí)現(xiàn)以下操作：
a．頻率的調(diào)節(jié)，上升和下降頻率調(diào)節(jié)分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種，并可自動(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移；
b．帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時(shí)間，電壓自動(dòng)上升到設(shè)置值而停止并自動(dòng)計(jì)時(shí)；
c．帶有各種保護(hù)功能的整定按鈕，可在面板上對(duì)各種保護(hù)值進(jìn)行整定；
d．帶有手動(dòng)試驗(yàn)功能和自動(dòng)試驗(yàn)功能；
e．帶有試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印功能。
7．3 勵(lì)磁變壓器
7．3．1．結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)蜗喔墒剑?br /> 7．3．2．輸入電壓：200v或400v；
7．3．3．輸出電壓：2.5kv/5kv；
7．3．4．額定容量：15kvA；
7．3．5．額定輸出電流：6A/3A；
7．3．6．工作頻率：30～300Hz；
7．3．7．溫升額定容量下運(yùn)行60min線圈對(duì)空氣的溫升不大于50K；
7．4 高壓電抗器105kvA/30kv
7．4．1．結(jié)構(gòu)形式：干式、環(huán)氧澆鑄；
7．4．2．額電電壓：30kv；
7．4．3．額定電流：3.5A；
7．4．4．額定容量：105kvA；
7．4．5．額定電感量：40H；
7．4．6．工作頻率：30～300Hz；
7．4．7．溫升：額定電流下運(yùn)行60min電抗器對(duì)空氣的溫升不大于50K；
7．5 分壓器100kv/0.001uF
7．5．1．額定電壓100kv；
7．5．2．高壓本體1節(jié)，容量1000PF；
7．5．3．低壓臂電容采用高壓本體相同的材料，溫度系數(shù)小，介損低；
7．6 補(bǔ)償電容器100kv/0.0125uF
7．6．1．額定電壓：100kv；
7．6．2．本體1節(jié)，容量為0.0125uF。
信息來源：ef2822.com
1．滿足630mm2/10kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度1.5km的交流耐壓試驗(yàn)。
2．滿足300mm2/35kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度1.5km的交流耐壓試驗(yàn)
3．滿足5000KVA/35kv變壓器交流耐壓試驗(yàn)。
4．滿足5000KVA/10kv變壓器交流耐壓試驗(yàn)。
二、設(shè)備制造引用和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
DL/T849.6—2004 高壓諧振試驗(yàn)裝置；
GB 6450—1986 干式電力變壓器；
DL/T848.2—2004 試驗(yàn)變壓器；
GB/10229—1988 電抗器；
GB/T11920—1989 控制裝置通用技術(shù)條件；
GB/T16927.1—1997 高電壓試驗(yàn)技術(shù)
IEC358—1990 耦合電容器和電容分壓器。
三、使用環(huán)境條件
3．1 周圍空氣溫度：
高溫度：+45℃ 低溫度：-10℃；
大日溫差：35k 日照強(qiáng)度：0.1w/cm2
3．2 海拔高度：≤2000m ；
3．3 相對(duì)濕度：≤90 %
3．4 安裝放置地點(diǎn)平坦，電抗器安裝傾斜度不小于50 ；
3．5 周圍應(yīng)無嚴(yán)重影響設(shè)備絕緣的氣體蒸氣，化學(xué)性沉積灰塵，污垢及其它爆炸性介質(zhì)。
四、設(shè)備具體配置
4.1 試驗(yàn)要求：
4．1．2．300mm2/35kv 交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度1.5km，試驗(yàn)電壓為52kv，試驗(yàn)時(shí)間為60min，試驗(yàn)頻率30～300Hz。
4．2 整套裝置容量設(shè)計(jì)：
4．2．1．根據(jù)試驗(yàn)要求，按大電容量計(jì)算，得試驗(yàn)電流為：
I = 2πfcμ×10-3 = 2×3.14×35×0.512×52×10-3 =5.8A（取7A）
大試驗(yàn)容量為：
P = μ× I = 60×7 = 420kvA
4．3 電抗器的配置：
4．3．1．根據(jù)試驗(yàn)要求，按大電容量0.627uF和低頻率30Hz計(jì)算，電抗器的電感量為： L = 106/(2πf)2·C
= 106/(2×3.14×30)2×0.512
= 55H（取45H）
為便搬運(yùn),將電抗器分兩臺(tái)串聯(lián)為一組，用二組并聯(lián)，共四節(jié)電抗器。每節(jié)電抗器的電感量為：L = 45×2/2 = 45H
每節(jié)電抗器的電感量為L(zhǎng) = 45H
每節(jié)電抗器的電壓為 μ = 30kv
每節(jié)電抗器的電流取 I = 7/2 = 3.5A
每節(jié)電抗器的容量為 p = μ·I = 30×3.5 = 105kvA
4．3．2．配置每節(jié)電抗器的規(guī)格為DK-105kVA/30kV。
4．4 補(bǔ)償電容器配置：
4．4．1．配置1臺(tái)補(bǔ)償電容器XWF-100kv/0.0125uF。
4．5 品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算：
4．5．1．因電抗器阻值為180Ω，其電抗器的品質(zhì)因數(shù)為：
Q =W·L/R = 2×3.14×30×40/160 =47.1（大于技術(shù)參數(shù)要求30）
4．6 勵(lì)磁變壓器的配置
4．6．1．勵(lì)磁變壓器容量為15kvA，額定輸出電壓為2.5kv/5kv。
4．6．2．配置的勵(lì)磁變壓器規(guī)格為L(zhǎng)B—15kvA/5kv。
4．7 調(diào)頻電源的配置：：
4．7．1．調(diào)頻電源的容量等于或大于勵(lì)磁變壓器的容量得15kvA。
4．7．2．配置的調(diào)頻電源規(guī)格為JX—15kvA。
4．8 電容分壓器的配置
4．8．1．高試驗(yàn)電壓為100kv，因此，電容分壓器電壓為100kv、電容量為1000PF。
4．8．2．配置的電容分壓器規(guī)格為TRF—100kv/0.001uF。
五、設(shè)備使用說明
5．1．300mm2/35kv電纜試驗(yàn)，使用1組電抗器或多組電抗器并聯(lián)，在規(guī)定的試驗(yàn)頻率下可完成不同長(zhǎng)度，不同截面的電纜。當(dāng)電纜長(zhǎng)度很短（即電容量很?。r(shí)，因試驗(yàn)頻率只在30～300Hz范圍內(nèi)，需要配上補(bǔ)償電容器100kv/0.0125uF進(jìn)行試驗(yàn)。
5．2．根據(jù)試品等效電容量公式C =106/(2πf)2L- C1 決定，其中C為試品等效電容量、C1為分壓器、補(bǔ)償電容器的總電容量、L為電抗器總電感量、f為諧振時(shí)頻率。
5．3 勵(lì)磁變壓器及電抗器的組合。
5．4 勵(lì)磁變壓器的使用：
5．4．1．單臺(tái)勵(lì)磁變壓器輸出高壓分兩組，每組電壓為2.5kv，如做35kv電纜耐壓試驗(yàn)，將兩組高壓并聯(lián)，即輸出電壓2.5kv。
六、設(shè)備試驗(yàn)接線圖
6．1．35KV電纜試驗(yàn)接線
七、裝置各部件說明
7、裝置各部件說明
7．1 系統(tǒng)參數(shù)：
7．1．1．儀器輸入電壓：220v±10% 50Hz；
功率輸入電壓：220v 或380v ±10% 50Hz；
7．1．2．額定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：0 ~ 100kv；
7．1．3．大試驗(yàn)容量：420kvA；
7．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.2%；
7．1．5．輸出電壓不穩(wěn)定度：≤0.2%；
7．1．6．輸出頻率范圍：25～300Hz；
7．1．7．頻率調(diào)節(jié)分辨率：0.01Hz；
7．1．8．品質(zhì)因數(shù)Q值：額定負(fù)載下不小于50；
7．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；
7．1．10．額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí)間：斷續(xù)運(yùn)行時(shí)間90 min；
7．1．11．電壓測(cè)量精度：0.2級(jí)；
7．1．12．噪 聲：≤45dB；
7．1．13．該裝置配備以下保護(hù)功能：
設(shè)備有手動(dòng)調(diào)頻及手動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)頻及自動(dòng)試驗(yàn)；
過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、放電保護(hù)、斷電保護(hù)、零啟動(dòng)保護(hù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機(jī)為嵌入式。
7．2 調(diào)頻電源：
7．2．1．額定輸出容量：15kvA；
7．2．2．儀器電源：220v±10% 50Hz；
功率電源：220v 或380v ±10% 50Hz；
7．2．3．額定輸入電流：39.5A；
7．2．4．額定輸出電壓：0-400v可調(diào)、單相、輸出電壓不穩(wěn)定度0.05%；
7．2．5．額定輸出電流：37.5A；
7．2．6．頻率調(diào)節(jié)范圍：0.1～320Hz；
7．2．7．額定容量下連續(xù)運(yùn)行1h高溫升≤50K；
7．2．8．顯示以下參數(shù)：
a．經(jīng)變頻輸出的頻率、電壓、電流；
b．過壓保護(hù)電壓值，并可任意整定，當(dāng)成套裝置的輸出電壓值達(dá)到保護(hù)整定時(shí)，可自動(dòng)切斷試驗(yàn)；
c．過流保護(hù)：當(dāng)調(diào)頻電源的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，可自動(dòng)切斷試驗(yàn)；
d．擊穿保護(hù)：當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，可自動(dòng)切斷試驗(yàn)，且裝置帶有隔離裝置，可確保設(shè)備和人身不受損害；
e．具有全電壓輸出保護(hù)，在調(diào)壓過程中，一旦調(diào)壓失控或斷線時(shí)，調(diào)頻電源立即閉鎖；
f. 過熱保護(hù):功率元器件溫度≥80℃將自動(dòng)保護(hù)。
7．2．9．可實(shí)現(xiàn)以下操作：
a．頻率的調(diào)節(jié)，上升和下降頻率調(diào)節(jié)分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種，并可自動(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移；
b．帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時(shí)間，電壓自動(dòng)上升到設(shè)置值而停止并自動(dòng)計(jì)時(shí)；
c．帶有各種保護(hù)功能的整定按鈕，可在面板上對(duì)各種保護(hù)值進(jìn)行整定；
d．帶有手動(dòng)試驗(yàn)功能和自動(dòng)試驗(yàn)功能；
e．帶有試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印功能。
7．3 勵(lì)磁變壓器
7．3．1．結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)蜗喔墒剑?br /> 7．3．2．輸入電壓：200v或400v；
7．3．3．輸出電壓：2.5kv/5kv；
7．3．4．額定容量：15kvA；
7．3．5．額定輸出電流：6A/3A；
7．3．6．工作頻率：30～300Hz；
7．3．7．溫升額定容量下運(yùn)行60min線圈對(duì)空氣的溫升不大于50K；
7．4 高壓電抗器105kvA/30kv
7．4．1．結(jié)構(gòu)形式：干式、環(huán)氧澆鑄；
7．4．2．額電電壓：30kv；
7．4．3．額定電流：3.5A；
7．4．4．額定容量：105kvA；
7．4．5．額定電感量：40H；
7．4．6．工作頻率：30～300Hz；
7．4．7．溫升：額定電流下運(yùn)行60min電抗器對(duì)空氣的溫升不大于50K；
7．5 分壓器100kv/0.001uF
7．5．1．額定電壓100kv；
7．5．2．高壓本體1節(jié)，容量1000PF；
7．5．3．低壓臂電容采用高壓本體相同的材料，溫度系數(shù)小，介損低；
7．6 補(bǔ)償電容器100kv/0.0125uF
7．6．1．額定電壓：100kv；
7．6．2．本體1節(jié)，容量為0.0125uF。
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