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KDXZ-810kVA/270kV/27kV

变频串联谐振耐压试验装置

技

术

方

案

武汉凯迪正大电气有限公司

  KDXZ-810kVA/270kV/27kV

    变频串联谐振耐压试验装置

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/T849.6-2004          《电力设备专用测试仪器通用技术条件

                     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              《电子测量仪器安全要求》

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、满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度10km，电容≤3.7uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度5km，电容≤0.95uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

3、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、满足200MW/13.8kV发电机交流耐压试验，电容≤0.2uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤20.7kV。

5、满足10kV电动机交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤16kV。

6、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。

7、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 Z大被试品电流；       3A

 4.1.4 Z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：                   三相380V±10%，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，自主开发设计和生产该套设备的组成部分包括：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×35×0.188×10-6×128×103=5.3A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=100H

设计十节电抗器，将十节电抗器五节串联二组并联使用,则单节电抗器的参数为81kVA/27kV/3A/40H，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。

使用电抗器八节串联，此时电感量为L=40*8=320H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√320×0.02×10-6)=62.9Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×62.9×0.02×10-6×160×103=1.3A。

2.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度10km，电容≤3.7uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器六节并联，此时电感量为L=40/6=6.7H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.7×3.7×10-6)=32Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×32×3.7×10-6×22×103=16.4A。

3.满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度5km，电容≤0.95uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

使用电抗器二节串联四组并联，此时电感量为L=40*2/4=20H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×0.95×10-6)=36.5Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×36.5×0.95×10-6×52×103=11.3A。

4.满足200MW/13.8kV发电机交流耐压试验，电容≤0.2uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤20.7kV。

使用电抗器一节，此时电感量为L=40H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√40×0.2×10-6)=56.3Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×56.3×0.2×10-6×20.6×103=1.5A。

结论：装置容量定为810kVA/270kV/27kV，分十节电抗器，电抗器单节为81kVA/27kV/3A/40H，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 KDXZ-30kVA/380V    1台

7.1.1 技术参数  

7.1.1.1 输入工作电源：        三相380V±10%，50Hz。

7.1.1.2 输出电压和电流：        0～400V，Z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，更具安全性，有效保护人身、设备及试品的安全。

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/2.5kV/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利用率及轻量化。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2.5kV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        ;2.5kV;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；135kg         

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 DK-81kVA/27kV   10台

7.3.1 技术参数

7.3.1.1 额定Z高工作电压：                27kV（有效值）

7.3.1.2 额定Z大工作电流：                3A（有效值）

7.3.1.3 额定容量：                                   81kVA

7.3.1.4 额定电感量：                           40H

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：             φ400×350mm；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，增强安全稳定性。

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 电压测量通过专用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

（二）设备附件及相关资料一览表

九． 服 务

9.1该设备到货后，供方负责该套设备现场调试并协助需方完成D一次现场试验，并负责设备的操作及人员技术培训。

9.2供方对提供的产品实行保修，保修期为发货之日起一年时间，保修期内负责免费检查，零部件的更换。

9.3超过一年的产品供方常年负责维修，且只收取维修成本费用。

9.4实行24小时快速响应服务，在接到需要服务的电话或fax后,4小时实行技术响应。