變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置
NEPRI-XZ-540kVA/270kV
一、 滿(mǎn)足試品范圍
1、10kV/300mm2長(zhǎng)度8km電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤3.004uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV,試驗(yàn)時(shí)間5min。
2、35kV/300mm2長(zhǎng)度4km電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.778uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓52kV,試驗(yàn)時(shí)間60min。
3、110kV/630mm2長(zhǎng)度0.5km電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.092uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓128kV,試驗(yàn)時(shí)間60min。
4、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.02uF,試驗(yàn)頻率45-65Hz,試驗(yàn)電壓不超過(guò)160kV,試驗(yàn)時(shí)間1min。
5、110kV電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備交流耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓不超過(guò)265kV,試驗(yàn)時(shí)間1min。
二、 裝置主要組成
序號(hào) | 設(shè)備名稱(chēng) | 規(guī)格型號(hào) | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | NEPRI-XZ-30kW | 臺(tái) | 1 |
2 | 激勵(lì)變壓器 | NEPRI-JL-30kVA/1.5/3/6kV/0.4kV | 臺(tái) | 1 |
NEPRI-JL-15kVA/16kV | 臺(tái) | 1 | ||
3 | 高壓電抗器 | NEPRI-DK-54kVA/27kV | 臺(tái) | 10 |
4 | 電容分壓器 | NEPRI-FY-500pF/270kV | 套 | 1 |
三、 主要功能及特征
NEPRI-XZ系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置,采用調(diào)節(jié)電源頻率的方式,使得電抗器與被試電容器實(shí)現(xiàn)諧振,從而在被試品上獲得高電壓大電流,因其所需電源功率小、設(shè)備重量輕體積小,在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛好評(píng)和應(yīng)用,是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的新方法和潮流。
我公司調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術(shù)特點(diǎn):
1、裝置具有過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧(閃絡(luò))等保護(hù)功能,過(guò)壓過(guò)流保護(hù)值可以根據(jù)用戶(hù)需要整定,試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作并能記下閃絡(luò)電壓值,以供試驗(yàn)分析。
2、整個(gè)裝置單件重量很輕,便于現(xiàn)場(chǎng)使用。
3、裝置具有三種工作模式:全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調(diào)諧手動(dòng)升壓模式;方便用戶(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇,提高試驗(yàn)速度。
4、能存儲(chǔ)和異地打印數(shù)據(jù),存入的數(shù)據(jù)編號(hào)是數(shù)字,方便用戶(hù)識(shí)別和查找。
5、裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定,掃頻方向可以向上、向下選擇,同時(shí)液晶大屏幕顯示掃描曲線,方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
6、采用DSP平臺(tái)技術(shù),可根據(jù)用戶(hù)需要增減功能和升級(jí),人機(jī)交換界面更為人性化。
7、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的,在整個(gè)系統(tǒng)中,電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分,因此試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。
8、設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中,省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q,使得系統(tǒng)重量和體積大大減少,一般為普通試驗(yàn)裝置的1/10-1/30。
9、有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效防止了諧波峰值對(duì)試品的誤擊穿。
10、防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí),電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q,而用并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器做耐壓試驗(yàn)時(shí),擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn),又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂(yōu)患。
11、不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過(guò)電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí),因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復(fù)電壓的再建立過(guò)程很長(zhǎng),很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓前斷開(kāi)電源,這種電壓的恢復(fù)過(guò)程是一種能量積累的間歇振蕩過(guò)程,其過(guò)程長(zhǎng),而且不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過(guò)電壓。
四、 主要技術(shù)參數(shù)
1. 額定容量:540kVA
2. 額定電壓:54kV;135kV;270kV
3. 額定電流:10A;4A;2A
4. 測(cè)量精度:系統(tǒng)有效值1.5級(jí)
5. 工作頻率:30-300Hz
6. 裝置輸出波形:正弦波
7. 品質(zhì)因素:裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8. 波形畸變率:輸出電壓波形畸變率≤1%
9. 輸入電源:三相380V電壓,頻率為50Hz
10. 工作時(shí)間:額定負(fù)載下允許連續(xù)60min;過(guò)壓1.1倍1分鐘
11. 溫 升:額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K
12. 保護(hù)功能:過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧(閃絡(luò))等保護(hù)功能
13. 環(huán)境溫度:-20℃-55℃
14. 相對(duì)濕度:≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
五、 裝置容量驗(yàn)證
裝置容量定為540kVA,分十節(jié)電抗器,電抗器單節(jié)為54kVA/27kV/2A/65H,
驗(yàn)證:1、10kV/300mm2長(zhǎng)度8km電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤3.004uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV,試驗(yàn)時(shí)間5min
使用電抗器八節(jié)并聯(lián),則L=65/8=8.125H ,則:
試驗(yàn)頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√8.125×3.004×10-6)=32.22Hz
試驗(yàn)電流:I=2πfCU試 =2π×32.22×3.004×10-6×22×103=13.38A
2、35kV/300mm2長(zhǎng)度4km電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.778uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓52kV,試驗(yàn)時(shí)間60min
使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)(互感系數(shù)1.1)五組并聯(lián),則L=65×2×1.1/5=28.6H ,則:
試驗(yàn)頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√28.6×0.778×10-6)=33.74Hz
試驗(yàn)電流:I=2πfCU試 =2π×33.74×0.778×10-6×52×103=8.58A
3、110kV/630mm2長(zhǎng)度0.5km電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.092uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓128kV,試驗(yàn)時(shí)間60min。
使用電抗器五節(jié)串聯(lián)(互感系數(shù)1.3)兩組并聯(lián),則L=65×5×1.3/2=211.25H ,則:
試驗(yàn)頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√211.25×0.092×10-6)=36.1Hz
試驗(yàn)電流:I=2πfCU試 =2π×36.1×0.092×10-6×128×103=2.67A
4、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.02uF,試驗(yàn)頻率45-65Hz,試驗(yàn)電壓不超過(guò)160kV,試驗(yàn)時(shí)間1min。
使用電抗器六節(jié)串聯(lián)(互感系數(shù)1.3),則L=65×6×1.3=507H ,則:
試驗(yàn)頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√507×0.02×10-6)=49.98Hz
試驗(yàn)電流:I=2πfCU試 =2π×49.98×0.02×10-6×160×103=1A
滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。
六、 試驗(yàn)時(shí)設(shè)備組合方式
組合方式 被試品對(duì)象 | 電抗器選擇 (54kVA/27kV十節(jié)) | 激勵(lì)變壓器 輸出端選擇 | 試驗(yàn)電壓(kV) |
10kV/300mm2長(zhǎng)度8km | 使用電抗器八節(jié)并聯(lián) | 1.5kV | ≤22kV |
35kV/300mm2長(zhǎng)度4km | 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)五組并聯(lián) | 3kV | ≤52kV |
110kV/630mm2長(zhǎng)度0.5km | 使用電抗器五節(jié)串聯(lián) 兩組并聯(lián) | 6kV | ≤128kV |
110kV/63000kVA主變 | 使用電抗器六節(jié)串聯(lián) | 6kV | ≤160kV |
110kV電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備 | 使用電抗器十節(jié)串聯(lián) | 16kV | ≤265kV |
七、 系統(tǒng)配置參數(shù)
(一) 變頻電源NEPRI-XZ-30kW 1臺(tái)
1) 額定輸出容量:30kW
2) 工作電源:380±10%V(三相),工頻
3) 輸出電壓:0–400V
4) 額定輸入電流:75A
5) 額定輸出電流:75A
6) 電壓分辨率:0.01kV
7) 電壓測(cè)量精度:1.5%
8) 頻率調(diào)節(jié)范圍:30–300Hz
9) 頻率調(diào)節(jié)分辨率:≤0.1Hz
10) 頻率穩(wěn)定度:0.1%
11) 運(yùn) 行 時(shí) 間:額定容量下連續(xù)60min
12) 溫 升:額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件**溫度≤65K
13) 噪 聲 水 平:≤50dB
14) 尺寸(長(zhǎng)寬高mm):540×380×420
15) 重 量:約25kg
(二) 激勵(lì)變壓器
1、 NEPRI-JL-30kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 1臺(tái)
1) 額定容量:30kVA
2) 輸入電壓:0-400V
3) 輸出電壓:1.5/3/6kV
4) 結(jié) 構(gòu):干式
5) 尺寸(長(zhǎng)寬高mm):580×580×520
6) 重 量:約175kg
2、 NEPRI-JL-15kVA/16kV/0.4kV 1臺(tái)
7) 額定容量:15kVA
8) 輸入電壓:0-400V
9) 輸出電壓:16kV
10) 結(jié) 構(gòu):干式
11) 尺寸(長(zhǎng)寬高mm):480×420×385
12) 重 量:約80kg
(三) 高壓電抗器NEPRI-DK-54kVA/27kV 10節(jié)
1) 額定容量:54kVA;
2) 額定電壓:27kV
3) 額定電流:2A
4) 電 感 量:65H/單節(jié)
5) 品質(zhì)因素:Q≥30 (f=45Hz)
6) 結(jié) 構(gòu):干式
7) 尺寸(內(nèi)徑高mm):?342×435
8) 重 量:約80kg
(四) 電容分壓器NEPRI-FY-500pF/270kV 1套
1) 額定電壓:270kV
2) 高壓電容量:500pF
3) 介質(zhì)損耗:tgσ≤0.5%
4) 分 壓 比:3000:1
5) 測(cè)量精度:有效值1.5級(jí)
6) 尺寸(內(nèi)徑高mm):?140×1000
7) 重 量:約8kg
八、 供貨清單
序號(hào) | 設(shè) 備 名 稱(chēng) | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | NEPRI-XZ-30kW | 臺(tái) | 1 |
2 | 激勵(lì)變壓器 | NEPRI-JL-30kVA/1.5/3/6kV/0.4kV | 臺(tái) | 1 |
NEPRI-JL-15kVA/16kV/0.4kV | 臺(tái) | 1 | ||
3 | 高壓電抗器 | NEPRI-DK-54kVA/27kV | 臺(tái) | 10 |
4 | 電容分壓器 | NEPRI-FY-500pF/270kV | 套 | 1 |
5 | 串聯(lián)諧振測(cè)試線 | 套 | 1 | |
6 | 出廠檢驗(yàn)報(bào)告 | 份 | 1 | |
7 | 使用說(shuō)明書(shū) | 份 | 1 | |
8 | 產(chǎn)品合格證 | 份 | 1 | |
9 | 裝箱清單 | 份 | 1 |
九、 參考實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 596-1996 | 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》 |
GB50150-2016 | 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》 |
GB10229-88 | 《電抗器》 |
GB1094 | 《電力變壓器》 |
GB1094.1-GB1094.6-96 | 《外殼防護(hù)等級(jí)》 |
GB2900 | 《電工名詞術(shù)語(yǔ)》 |
GB/T16927.1~2-1997 | 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》 |
DL/T474.4-2006 《現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則-交流耐壓試驗(yàn)》
DL/T1015 《現(xiàn)場(chǎng)直流和交流耐壓試驗(yàn)電壓測(cè)量系統(tǒng)的使用導(dǎo)則》
GB/T311.1-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》
GB191-2000 《包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志》
JB/T9641-1999 《試驗(yàn)變壓器》
IEC358(1990) 《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984 《電子測(cè)量?jī)x器安全要求》
GB/T3859.2-1993 《半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則》
GB/T2423.8-1995 《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程》
DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備專(zhuān)用測(cè)試儀器通用技術(shù)條件第6部分:高壓諧振試驗(yàn)裝置》
國(guó)科電研串聯(lián)諧振方案540kVA-270kV 10節(jié).doc
國(guó)科電研串聯(lián)諧振方案540kVA-270kV 10節(jié).pdf