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HDTF-150kVA/50kV無(wú)局放變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置技術(shù)方案
一、系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件
第6部分：高壓諧振試驗(yàn)裝置》
JB/T9641-1999 《試驗(yàn)變壓器》
GB10229 《電抗器》
GB/T.311-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》
DL/T846-2004 《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件》
GB4793-1984 《電子測(cè)量?jī)x器安全要求》
GB2900 《電工名詞術(shù)語(yǔ)》
GB4208 《外殼防護(hù)等級(jí)》
GB191 《包裝貯運(yùn)標(biāo)志》
GB/T16927-1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
二、工作環(huán)境
- 環(huán)境溫度：－150C –40 0C;
- 相對(duì)濕度：≤90%RH;
- 海拔高度: ≤3500米；
三、裝置主要適用范圍
1、滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度3km，電容≤1.126uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。20H 6并 33.5HZ裝置電壓25KV局放量≤10Pc
4、滿足10kV以下變壓器、開(kāi)關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)，電容≤0.003uF,試驗(yàn)頻率139.8Hz,試驗(yàn)電壓U≤35kV。432H 3串139.8HZ 裝置高電壓50KV局放量≤10Pc
四、系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及性能
4.1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
4.1.1 額定輸出電壓： 25kV 50KV
4.1.2 諧振電壓波型： 純正弦波，局放量≤10Pc波形畸變率＜1.0%
4.1.3 大被試品電流； 6A
4.1.4 大試驗(yàn)容量： 150kVA
4.1.5 輸出頻率： 30～300Hz
4.1.6 工作時(shí)間： 滿功率輸出下，連續(xù)工作時(shí)間5min
4.1.7 品質(zhì)因素： 30～90
4.1.8 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz
4.1.9 環(huán)境溫度： －15℃～+40℃
4.1.10 相對(duì)濕度： ＜90RH%，無(wú)凝露狀況
4.1.11 海拔高度： ＜2000m
4.1.12 噪聲： ≤50dB
4.2 系統(tǒng)的性能特點(diǎn)
4.2.1 充分利用我公司在電子測(cè)量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢(shì)，*自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)該套設(shè)備所有組成部分包括：變頻電源、激勵(lì)變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。
4.2.2 具備手動(dòng)/自動(dòng)模式、大屏幕顯示、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，并具有自動(dòng)計(jì)時(shí)及操作提示功能。
4.2.3 具備多項(xiàng)保護(hù)功能，如：過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)、放電保護(hù)、失諧保護(hù)等。
五、裝置容量確定
滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度3km，電容≤1.126uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓不超過(guò)U≤25kV。
頻率取33.5Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試 =2π×33.5×1.126×10-6×25×103=5.93A
對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=20H
設(shè)計(jì)屋節(jié)電抗器，將六節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為25kVA/25。25kV/1A/120H，裝置總?cè)萘繛?50kVA。
驗(yàn)證：1.滿足10kV以下變壓器、開(kāi)關(guān)交流耐壓試驗(yàn)，電容≤0.003uF,試驗(yàn)頻率139.8Hz,試驗(yàn)電壓U≤50kV。
使用電抗器三節(jié)串聯(lián)，此時(shí)電感量為L(zhǎng)=120*6*1.2=432H,
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√432×0.003×10-6)=139.8Hz。
試驗(yàn)電流I=2πfCU試 =2π×139.8×0.003×10-6×35×103=0.09A。
2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度3km，電容≤1.126uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓不超過(guò)U≤25kV。
使用電抗器六節(jié)并聯(lián)，此時(shí)電感量為L(zhǎng)=120/6=20H,
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×1.126×10-6)=33.5Hz。
試驗(yàn)電流I=2πfCU試 =2π×33.5×1.126×10-6×25×103=5.93A。
結(jié)論：裝置容量定為150kVA/25kV/50kV，分六節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為25kVA/25kV/1A/120H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。
六、試驗(yàn)時(shí)使用關(guān)系表
設(shè)備組合 試品 | 電抗器25kVA/25kV 六節(jié) | 激勵(lì)變壓器輸出端選擇 | |
滿足10kV/300mm2電纜, (試驗(yàn)電壓不超過(guò)U≤25kV,試驗(yàn)時(shí)間5min) | 長(zhǎng)度3000m | 使用電抗器五節(jié)并聯(lián) | 1.5kV |
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滿足10kV/變壓器、開(kāi)關(guān), (試驗(yàn)電壓≤35kV,試驗(yàn)時(shí)間1min) |
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電容0.003uF | 使用電抗器三節(jié)串聯(lián) | 3.0kV | |
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七、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能
7.1 無(wú)局放變頻電源控制箱 HDVF-30kVA/0.35kV 1臺(tái)
7.1.1 技術(shù)參數(shù)
7.1.1.1 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz。
7.1.1.2 輸出電壓和電流： 0～380V，大電流78A。
7.1.1.3 輸出頻率： 30～300Hz，頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1Hz，不穩(wěn)定度＜0.05%。
7.1.1.4 輸出波型：純正弦波 局放量≤10Pc
7.1.1.5額定輸出容量： 30kVA
7.11.6外形尺寸和重量： 600×600×450mm；60kg
7.1.2 性能特點(diǎn)
7.1.2.1 參數(shù)設(shè)置：可對(duì)試驗(yàn)電壓、耐壓時(shí)間、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、試?yàn)電流、等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。
7.1.2.2 試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑菏謩?dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、自?dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?/span>
a、手動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑壕邆渖龎?、調(diào)諧（含手動(dòng)、自動(dòng)）、降壓（手控自動(dòng)）功能等。
b、自動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑哼M(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)后，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)諧、升壓、計(jì)時(shí)、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗(yàn)結(jié)果界面。
7.1.2.3 保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過(guò)壓、低壓過(guò)流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能。
7.1.2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：試驗(yàn)結(jié)果保存、回查等。
a、試驗(yàn)結(jié)果：手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù)，可將參數(shù)保存在存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器，可保存試驗(yàn)記錄。
b、數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。
7.1.2.5自動(dòng)穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果，自動(dòng)跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓，電壓穩(wěn)定度可達(dá)1%。
7.1.2.6 調(diào)頻范圍設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為20～300Hz。
7.1.2.7 過(guò)壓保護(hù)功能：軟件過(guò)壓保護(hù)值，豐富的高壓過(guò)壓保護(hù)功能，更具安全性，有效保護(hù)人身、設(shè)備及試品的安全。
7.1.2.8過(guò)電流保護(hù)：可人工設(shè)定過(guò)電流保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置
7.1.2.9擊穿保護(hù)：具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置。不會(huì)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)電子元件不會(huì)擊穿
7.1.2.10斷電保護(hù)：試驗(yàn)電源斷電后，裝置能快速保護(hù)
7.2無(wú)局放激勵(lì)變壓器 HDSB-30kVA/1.5kV/3kV/0.35kV 1臺(tái)
配置特點(diǎn)：將高電壓、小電流、短時(shí)間與低電壓、大電流、長(zhǎng)時(shí)間的試品試驗(yàn)分開(kāi)處理，配置不同抽頭勵(lì)磁變，以保證勵(lì)磁變壓器的大利用率及重量輕。使用1.5kV輸出端;10kV電纜交流耐壓試驗(yàn)，使用3.0kV輸出端; 10kV變壓器、開(kāi)關(guān)交流耐壓試驗(yàn)。
7.2.1 技術(shù)參數(shù)
7.2.1.1 額定容量： 30kVA
7.2.1.2 輸入電壓： 0～380V
7.2.1.3 輸出電壓： 1.5kV;3.0kV
7.2.1.4 工作頻率范圍： 30～300Hz 局放量≤10Pc
7.2.1.5 工作時(shí)間： 5min
7.2.1.6 外形尺寸和重量：580×600×750mm；135kg
7.2.1.7 適用范圍： 電氣主設(shè)備試驗(yàn)及電纜試驗(yàn)
7.2.2 性能特點(diǎn)
7.2.2.1 激勵(lì)變?yōu)橛褪浇Y(jié)構(gòu)。
7.2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層，既是勵(lì)磁變壓器，又是隔離變壓器。
7.2.2.3 內(nèi)置過(guò)壓保護(hù)，防止擊穿反擊。
7.3 高壓無(wú)局放諧振電抗器 HDXB-25kVA/25kV 6臺(tái)
7.3.1 技術(shù)參數(shù)
7.3.1.1 額定高工作電壓： 25kV（有效值）
7.3.1.2 額定大工作電流： 1A（有效值）
7.3.1.3 額定容量： 25kVA
7.3.1.4 額定電感量： 120H
7.3.1.5工作頻率： 30～300Hz 局放量≤10Pc
7.3.1.6 工作時(shí)間： 5min
7.3.1.7 外形尺寸和重量： φ400×500mm；85kg/臺(tái)
7.3.2 性能特點(diǎn)
7.3.2.1 高壓無(wú)局放諧振電抗器采用真空環(huán)氧整體澆注，高壓線圈采用特殊材料及繞制方式，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級(jí)F級(jí)，滿足干式電抗器國(guó)家規(guī)范要求。
7.3.2.2 高壓無(wú)局放諧振電抗器為便攜式，體積小，重量輕。
7.3.2.3 高壓無(wú)局放諧振電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯(lián)時(shí)分組重疊，以降低總體高度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)安全穩(wěn)定性。每節(jié) 高壓無(wú)局放諧振電抗器配有均壓環(huán)。
7.4 無(wú)局放電容分壓器 HDFC-60kV/3000pF 1臺(tái)
7.4.1 技術(shù)參數(shù)
7.4.1.1 工作方式： 純電容式
7.4.1.2 額定電壓： 60kV有效值
7.4.1.3 額定電容量： 3000pF
7.4.1.4 工作頻率： 30～300Hz 局放量≤10Pc
7.4.1.5 測(cè)量誤差： ＜1.5%
7.4.1.6 外形尺寸和重量： φ120×1000mm；8kg(1只)
7.4.2 性能特點(diǎn)
7.4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行5分鐘。
7.4.2.2 在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)定度保持要求不變。
7.4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.15
7.4.2.4 分壓比誤差：有效值時(shí)≤1.0%，
7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度系數(shù)小，角位移小，在30~300H內(nèi)分壓比不變。
7.4.2.6 電壓測(cè)量通過(guò)測(cè)試引線引至變頻電源進(jìn)行測(cè)量。
7.5 HDJF-2001局部放電測(cè)試儀 1臺(tái)
7.51 FB-500效驗(yàn)方波 1臺(tái)
7.52 ZK-5局放阻抗單元 1臺(tái)
7.6 LB-80A隔離濾波器 1臺(tái)