变频串联谐振试验装置 杨东照1866895723

一、        被试品对象及试验要求 

1. 10kV/400mm2电缆，长度3000m以内的交流耐压试验，电容量≤1.26uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV。

2. 35kV/400mm2电缆，长度2000m以内的交流耐压试验，电容量≤0.42uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV。

3. 110kV/400mm2电缆，长度1000m以内的交流耐压试验，电容量≤0.156uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV。

4. 110kV及以下变压器的交流耐压试验，电容量≤0.02μF，试验频率为45-65Hz,试验电压不超过160kV。

5. 110kV变电站系统交流耐压试验，试验频率为30-300Hz,试验电压不超过265kV。

二、        工作环境

1.     环境温度：－15⁰C –45 ⁰C;

2.     相对湿度：≤90%RH;

3.     海拔高度:  ≤3000米；

三、        装置主要技术参数及功能

1.       额定容量：620kVA；

2.       输入电源：三相380V电压，频率为50Hz；

3.       额定电压：270 kV ；128kV；54kV；

4.       额定电流：2.3A  4.8A；11.5A；

5.       工作频率：30-300Hz；

6.       波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

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

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

9.       品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

10.  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)；

11.  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

110kV/400mm2电缆，长度1000m以内的交流耐压试验，电容量≤0.156uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV。

频率取35HZ

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×35×0.156×10^-6×128×10³=4.4A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=132H,

设计六台电抗器，使用电抗器三节串联两组并联，单节电抗器为85kVA/45kV/2.2 A/132H

验证:

1．10kV/400mm2电缆，长度3000m以内的交流耐压试验，电容量≤1.26uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV。

使用电抗器六节并联,此时电感量为L=132/6=22H

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√22×1.26×10^-6)=30.3Hz

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×98×1.26×10^-6×22×10³=5.3A

 

2. 35kV/400mm2电缆，长度2000m以内的交流耐压试验，电容量≤0.42uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV。

使用电抗器两节串联三组并联,此时电感量为L=132*2/3=88H

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√88×0.42×10^-6)=26.2Hz

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×26.2×0.42×10^-6×52×10³=3.6A

 

     3.110kV及以下变压器的交流耐压试验，电容量≤0.02μF，试验频率为45-65Hz,试验电压不超过160kV。

使用电抗器四节串联,此时电感量为L=132*4=528H

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≈1A

 

结论：装置容量定为620kVA/270kV/54kV，分六节电抗器，电抗器单节为85kVA/45kV/2.2A/132H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

1)   内部由嵌入式显示屏控制,操作功能得到优化,操作简单

2)   自动扫频,寻找谐振点.频率范围30-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时1.5分钟(全频扫). 频率分辨率0.1Hz

3)   自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程

4)   自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。

5)   耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作

6)   全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出

7)   软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠

8)   自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；                                                                                                                        

9)   液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流

10)   保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；

a)    过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置

b)    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

c)    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

d)    断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

11)   变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动

12)   外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便