XZ-75kVA/75kV/25KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置技術(shù)方案

裝置主要適用范圍

1、滿足300mm²,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度1.5km，電容≤0.56uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

2、滿足100MVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗(yàn)，電容≤0.02uF,試驗(yàn)頻率45~65Hz,試驗(yàn)電壓U≤68kV。

3、滿足10kV變電站系統(tǒng)交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤42kV。

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：       0～75kV

4.1.2 諧振電壓波型：       正弦波，波形畸變率＜1.0%

4.1.3 大被試品電流；       3A

 4.1.4 大試驗(yàn)容量：         75kVA

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60min

4.1.7 品質(zhì)因素：       30～90

4.1.8 輸入工作電源：    單相220V或三相380V±5%，50Hz

4.1.9 環(huán)境溫度：       －15℃～+40℃

4.1.10 相對濕度：       ＜90RH%，無凝露狀況

4.1.11 海拔高度：       ＜3500m

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量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢，*自主開發(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：過壓、過流保護(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)，長度1.5km，電容≤0.56uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

頻率取37Hz

試驗(yàn)電流 I=2πfCU_試 =2π×37×0.56×10^-6×22×10³=2.8A

對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω²C=33H

設(shè)計(jì)三節(jié)電抗器，將三節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為25kVA/25kV/1A/100H，裝置總?cè)萘繛?/font>75kVA。

驗(yàn)證：1.滿足100MVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗(yàn)，電容≤0.02uF,試驗(yàn)頻率45~65Hz,試驗(yàn)電壓U≤68kV。

使用電抗器三節(jié)串聯(lián)，此時(shí)電感量為L=100*3=300H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√360×0.02×10^-6)=59.3Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU_試 =2π×59.3×0.02×10^-6×68×10³=0.51A。

2.滿足300mm²,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長度1.5km，電容≤0.56uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

使用電抗器三組并聯(lián)，此時(shí)電感量為L=100/3=33H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√33×0.56×10^-6)=37Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU_試 =2π×37×0.56×10^-6×22×10³=2.8A。

結(jié)論：裝置容量定為75kVA/75kV/25kV，分三節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為25kVA/25kV/1A/100H，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

七、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能

7.1 變頻電源控制箱 BPXZ-5kVA/220V/380V    1臺(tái)

7.1.1 技術(shù)參數(shù)  

7.1.1.1 輸入工作電源： 單相220V或三相380V±5%，50Hz。

7.1.1.2 輸出電壓和電流： 0～400V，大電流12.5A。

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 額定輸出容量： 5kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量： 360×230×320mm；8kg

7.1.2 性能特點(diǎn)

7.1.2.1 參數(shù)設(shè)置：可對試驗(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健⒆詣?dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?/font>

a、手動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑壕邆渖龎骸⒄{(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：具備高壓過壓、低壓過流保護(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200次試驗(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 過壓保護(hù)功能：軟件過壓保護(hù)值，豐富的高壓過壓保護(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過電流保護(hù)：可人工設(shè)定過電流保護(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)生對地閃絡(luò)時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置。不會(huì)對試驗(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 激勵(lì)變壓器 JLB-5kVA/1kV/3kV/0.2kV/0.4kV     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、長時(shí)間的試品試驗(yàn)分開處理，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。10kV以下電纜試驗(yàn)時(shí)，使用1kV輸出端;10kV變電站電氣設(shè)備試驗(yàn)時(shí),使用3kV輸出端;

7.2.1 技術(shù)參數(shù)             

7.2.1.1 額定容量：  5kVA

7.2.1.2 輸入電壓：  0～400V

7.2.1.3 輸出電壓：    1kV ;3kV;       

7.2.1.4 工作頻率范圍：  30～300Hz

7.2.1.5 工作時(shí)間：  60min

7.2.1.6 外形尺寸和重量：360×280×360mm；65kg 

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)楦墒浇Y(jié)構(gòu)，無漏油之慮。

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)置過壓保護(hù)，防止擊穿反擊。

7.3 高壓諧振電抗器 DK-25kVA/25kV   3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：    100H

7.3.1.5工作頻率：            30～300Hz

7.3.1.6 工作時(shí)間：    60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量：      φ230×350mm；25kg/臺(tái)

7.3.2 性能特點(diǎn)

7.3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環(huán)氧整體澆注，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級(jí)F級(jí)，滿足干式電抗器國家規(guī)范要求。

7.3.2.2 電抗器為便攜式，體積小，重量輕。

7.3.2.3 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。

7.4 電容分壓器 FC-80kV/1000pF    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：     80kV有效值

7.4.1.3 額定電容量：  1000pF

7.4.1.4 工作頻率：     30～300Hz

7.4.1.5 測量誤差：     ＜1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量：     φ120×1000mm；8kg

7.4.2 性能特點(diǎn)

7.4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)。

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℃、0.4～0.5U_N下介損值：≤0.15

7.4.2.4 分壓比誤差：有效值時(shí)≤1.5%，

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 電壓測量通過專用測試引線引至變頻電源進(jìn)行測量。