調(diào)頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置使用方式1、變頻串聯(lián)諧振基本原理:
1.1諧振耐壓試驗(yàn)是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯(lián)回路,調(diào)節(jié)變頻電源輸出的電壓頻率,實(shí)現(xiàn)串并聯(lián)諧振,在被試品上獲得高電壓,是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新方法,深受專家好評,在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的使用。
調(diào)頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置使用方式2、變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置特點(diǎn):
2.1變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有輸出容量大,輸出電壓高、可任意組合電抗器針對不同試品的交流耐壓試驗(yàn)。
2.2變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有體積小、重量輕、特別方便野外試驗(yàn)。
2.3變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有保護(hù)功能好、有過壓保護(hù)、過流保護(hù)、時間保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、過熱保護(hù)、模塊保護(hù)等功能。
2.4變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有操作簡單,并具有手動和自動兩檔。
2.5變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置采用大屏幕、使試驗(yàn)數(shù)據(jù)一目了然,并可打印試驗(yàn)結(jié)果。
2.6變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有試品擊穿后無過電壓之虞,對試品的損壞相當(dāng)小。
2.7變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置試驗(yàn)所需電源容量小,僅是工頻變壓器試驗(yàn)所需電源容量的幾分之一,解決現(xiàn)場電源難找的問題。
調(diào)頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置使用方式3、適用范圍:
3.1滿足500mm2/35kV交聯(lián)電纜,長度6km的交流耐壓試驗(yàn)。
3.2滿足500mm2/10kV交聯(lián)電纜,長度12km的交流耐壓試驗(yàn)。
3.3滿足50000KVA/35kV及以下變壓器的交流耐壓試驗(yàn)。
3.4滿足35kV開關(guān)、GIS、互感器的交流耐壓試驗(yàn)。
調(diào)頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置使用方式4、使用環(huán)境條件:
4.1 環(huán)境溫度:-10℃~40℃
4.2 相對濕度:不大于90%
4.3 海拔高度:2500米以下
調(diào)頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置使用方式5、裝置容量確定:
5.1 500mm2/35kV交聯(lián)電纜,長度6km的交流耐壓試驗(yàn),額定電容量0.232uF/km,試驗(yàn)頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓52kV。
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×35×0.232×6×10-6×52×103=15.9A
對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=14.8H
5.2 500mm2/10kV交聯(lián)電纜,長度12km的交流耐壓試驗(yàn),額定電容量0.438uF/km,試驗(yàn)頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV。
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×35×0.438×12×10-6×22×103=25.4A
對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=3.9H
5.3 50000KVA/35kV及以下變壓器,大等效電容量0.05uF,試驗(yàn)頻率為45-65Hz,試驗(yàn)電壓72kV。
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×45×0.05×10-6×72×103=1.02A
對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=250H
5.4 35kV開關(guān)、GIS、互感器的交流耐壓試驗(yàn),大等效電容量0.02uF,試驗(yàn)頻率為45-200Hz,試驗(yàn)電壓95kV。
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×45×0.02×10-6×95×103=0.54A
對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=626H
※:根據(jù)以上試驗(yàn)電壓、電流、頻率、電感量即設(shè)計(jì)12節(jié)電抗器,則單節(jié)電抗器為30kV/3A/40H.
驗(yàn)證1: 500mm2/35kV交聯(lián)電纜,長度6km的交流耐壓試驗(yàn),額定電容量1.392uF,試驗(yàn)頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓52kV。
☆:使用12節(jié)電抗器二串六并,此時電抗器額定電感量為13.3H,額定電壓為60kV,額定電流為18A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√13.3×1.392×10-6)=37Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×37×1.392×10-6×52×103=16.8A
驗(yàn)證2: 500mm2/10kV交聯(lián)電纜,長度12km的交流耐壓試驗(yàn),額定電容量5.256uF,試驗(yàn)頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV。
☆:使用10節(jié)電抗器并聯(lián),此時電抗器額定電感量為4.0H,額定電壓為30kV,額定電流為30A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√4×5.256×10-6)=34.7Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×34.7×5.256×10-6×22×103=25.2A
驗(yàn)證3: 50000KVA/35kV及以下變壓器,大等效電容量0.05uF,試驗(yàn)頻率為45-65Hz,試驗(yàn)電壓72kV。
☆:使用5節(jié)電抗器串聯(lián),此時電抗器額定電感量為200H,額定電壓為150kV,額定電流為3A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√200×0.05×10-6)=50.3Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×50.3×0.05×10-6×72×103=1.2A
驗(yàn)證4: 35kV開關(guān)、GIS、互感器的交流耐壓試驗(yàn),大等效電容量0.02uF,試驗(yàn)頻率為45-200Hz,試驗(yàn)電壓95kV。
☆:使用4節(jié)電抗器串聯(lián),此時電抗器額定電感量為160H,額定電壓為120kV,額定電流為3A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√160×0.02×10-6)=89Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×89×0.02×10-6×95×103=1.06A
總結(jié):裝置容量定為1080kVA/100KV;分12節(jié)電抗器,電抗器單節(jié)為90kVA/30kV/3A通過組合使用能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。
6、設(shè)備配置一覽表
名 稱 | 規(guī)格型號 | 單位 | 數(shù)量 | 外形尺寸(mm) | 重量(kg) |
變頻電源 | 60kVA | 臺 | 1 | 750×600×1250 | 95 |
勵磁變壓器 | 60kVA/1.5kV×4 | 臺 | 1 | 680×450×750 | 185 |
高壓電抗器 | 30kV/3A//40H | 臺 | 12 | φ330×470 | (每臺)65 |
電容分壓器 | 100kV/0.005uF | 臺 | 1 | φ150×700 | 18 |
附 件 |
| 套 | 1 |
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7、主要功能及參數(shù):
7.1變頻諧振試驗(yàn)裝置系統(tǒng)參數(shù):
7.1.1.輸入電壓:380V±10% 50Hz;
7.1.2.額定容量:1080kVA;
7.1.3.額定輸出電壓:0 ~ 100kV;
7.1.4.諧振電壓波形:正弦波、畸變率:≤0.5%;
7.1.5.輸出電壓不穩(wěn)定度:≤0.5%;
7.1.6.輸出頻率范圍:25~320Hz;
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)行時間不低于30 min;
7.1.11.電壓測量精度:1級;
7.1.12.噪 聲:≤45dB;
7.1.13.該裝置配備以下保護(hù)功能:
設(shè)備有手動試驗(yàn)、自動調(diào)諧及自動試驗(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:60kVA;
7.2.2.輸入電源:380V±10% 50Hz;
7.2.3.額定輸入電流:176A;
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:150A;
7.2.6.頻率調(diào)節(jié)范圍:25~320Hz;
7.2.7.額定容量下連續(xù)運(yùn)行為規(guī)定工作時間下溫升≤60K;
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,可自動切除成套裝置;
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,可自動切除成套裝置;
d.擊穿保護(hù):當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時,可自動切除成套裝置,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,調(diào)頻電源立即閉鎖;
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,并可自動尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn),保證諧振頻率在整個試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移;
帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時間,電壓自動上升到設(shè)置值而停止并自動計(jì)時;
帶有各種保護(hù)功能的整定按鈕,可在面板上對各種保護(hù)值進(jìn)行整定;
帶有手動試驗(yàn)功能和自動試驗(yàn)功能;
帶有試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印功能。
7.3 勵磁變壓器
7.3.1.結(jié)構(gòu)形式:油浸式;
7.3.2.額定容量:60kVA;
7.3.3.輸入電壓:400V;
7.3.4.輸出電壓:1.5kV/3kV/6kV;
7.3.5.額定輸出電流:40A/20A/10A;
7.3.6.工作頻率:30~300Hz;
7.3.7.額定容量下連續(xù)運(yùn)行為規(guī)定工作時間下,線圈對空氣的溫升不大于60K;
7.4 高壓電抗器30kV/3A
7.4.1.結(jié)構(gòu)形式:干式、環(huán)氧澆鑄;
7.4.2.額定容量:90kVA;
7.4.3.額電電壓:30kV;
7.4.4.額定電流:3A;
7.4.5.額定電感量:40H;
7.4.6.工作頻率:30~300Hz;
7.4.7.額定容量下連續(xù)運(yùn)行為規(guī)定工作時間下,電抗器對空氣的溫升不大于60K;
7.4.8.性能及特點(diǎn):電抗器設(shè)計(jì)干式、環(huán)氧澆鑄,電抗器可以自由方便疊裝。環(huán)氧樹脂絕緣筒外殼,具有足夠的電氣、機(jī)械強(qiáng)度,必要的散熱能力以及油熱脹冷縮的裕度。外殼上下蓋板,顏色為橘紅色。
7.5 電容分壓器
7.5.1.結(jié)構(gòu)形式:電容式;
7.5.2.額定電壓:100kV;
7.5.3.額定電容量:5000pF;
7.5.4.工作頻率:30~300Hz;
7.5.5.測量精度:≤1.0%;
7.5.6.性能及特點(diǎn):
a.額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行2小時。
b.在30~300Hz范圍內(nèi),其精度和穩(wěn)定度保持不變。
c.在20℃溫度下電容分壓器介質(zhì)損耗值≤0.0025
d.電容分壓器配有支撐底架,具有足夠的穩(wěn)定性。
e.電壓測量通過測試引線引至調(diào)頻電源進(jìn)行測量。
8、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。
部分常用型號和典型配置
一、電纜交流耐壓試驗(yàn)系列
型 號 | 可滿足的試驗(yàn)項(xiàng)目 | 設(shè)備電抗器配置 | 備 注 |
DFVF3000-44/22 | 10kV(300mm)電 纜 1KM | 22kV Ⅹ 1臺 | 便攜式 |
DFVF3000-132/66 | 1、10kV(300mm)電 纜 3KM 2、35kV(300mm)電纜 1KM | 22kV Ⅹ 3臺 | 便攜式 |
DFVF3000-264/52 | 1、10kV(300mm)電 纜 5KM 2、35kV(300mm)電 2KM 3、35kV 變壓器,開關(guān), 4、10kV電動機(jī),變壓器 5、600MW及以下發(fā)電機(jī)等 | 22kV Ⅹ 6臺 | 便攜式 |
DFVF3000-1560/66 | 110kV(300mm)電 纜 3KM | 130kV Ⅹ 2臺 | 非便攜式 |
二、發(fā)電機(jī)工頻耐壓試驗(yàn)系列
型 號 | 可滿足的試驗(yàn)項(xiàng)目 | 設(shè)備電抗器配置 | 備 注 |
DFVF3000-44/22 | 1、100MW及以下發(fā)電機(jī) 相電容0.1-0.3uF 2、10kV(300mm)電 纜 1KM | 22kV Ⅹ 1臺 | 便攜式 |
DFVF3000-100/36 | 1、600MW及以下發(fā)電機(jī) 相電容0.1-0.25uF 2、10kV(300mm)電 纜 1.5KM | 18kV Ⅹ 2臺 | 便攜式 |
DFVF3000-176/44 | 1、600MW及以下發(fā)電機(jī) 相電容0.1-0.3uF 2、10kV(300mm)電 纜 3KM 3、可兼顧發(fā)電機(jī)母線,主變等 | 22kV Ⅹ 4臺 | 便攜式 |
三、GIS和SF6開關(guān)交流耐壓試驗(yàn)系列
型 號 | 可滿足的試驗(yàn)項(xiàng)目 | 電抗器配置 | 備 注 |
DFVF3000-250/200 | 1、110kV GIS的交流耐壓試驗(yàn) 2、35kV(300mm)電纜 1KM 3、10kV(300mm)電 纜 3KM 4、220kV以下變壓器工頻耐壓 5、110kV互感器交流耐壓 | 40kV Ⅹ 5臺 | 便攜式 |
DFVF3000-100/200 | 1、110kV GIS的交流耐壓試驗(yàn) 2、110kV互感器交流耐壓 | 50kV Ⅹ 4臺 | 便攜式 |
四、變壓器,電動機(jī)等設(shè)備的工頻交流耐壓試驗(yàn)系列
型 號 | 可滿足的試驗(yàn)項(xiàng)目 | 電抗器配置 | 備 注 |
DFVF3000-105/84 | 1、110kV變壓器的工頻耐壓試驗(yàn) 2、10kV電動機(jī)的工頻耐壓試驗(yàn) 3、35kV開關(guān)交流耐壓試驗(yàn) 4、10kV(300mm)電 纜 1KM | 28kV Ⅹ 3臺 | 便攜式 |
DFVF3000-100/80 | 1、110kV變壓器的工頻耐壓試驗(yàn) 2、10kV電動機(jī)的工頻耐壓試驗(yàn) 3、35kV開關(guān)交流耐壓試驗(yàn) 4、10kV(300mm)電 纜 1KM | 40kV Ⅹ 2臺 | 便攜式 |