變頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置

1、SHHZ1001-1080kVA/100kV變頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置變頻串聯(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(píng)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的使用。

2、SHHZ1001-1080kVA/100kV變頻串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置特點(diǎn)：

（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(duì)不同試品的交流耐壓試驗(yàn)。

（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)。

（3）變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有保護(hù)功能好、有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、時(shí)間保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、模塊保護(hù)等功能。

（4）變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有操作簡(jiǎn)單，并具有手動(dòng)和自動(dòng)兩檔。

（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。

（6）變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有試品擊穿后無(wú)過(guò)電壓之虞，對(duì)試品的損壞相當(dāng)小。

（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(chǎng)電源難找的問(wèn)題。

3、適用范圍：

（1）滿足500mm2/35kV交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度6km的交流耐壓試驗(yàn)。

（2）滿足500mm2/10kV交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度12km的交流耐壓試驗(yàn)。

（3）滿足50000KVA/35kV及以下變壓器的交流耐壓試驗(yàn)。

（4）滿足35kV開(kāi)關(guān)、GIS、互感器的交流耐壓試驗(yàn)。

4、使用環(huán)境條件：

（1）環(huán)境溫度：-10℃～40℃

（2）相對(duì)濕度：不大于90%

（3）海拔高度：2500米以下

5、裝置容量確定：

（1）500mm2/35kV交聯(lián)電纜，長(zhǎng)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(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=14.8H

（2）500mm2/10kV交聯(lián)電纜，長(zhǎng)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(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=3.9H

（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(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=250H

（4）35kV開(kāi)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(duì)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(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)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(shí)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(shí)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(kāi)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(shí)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(guò)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

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%；

（1）輸出電壓不穩(wěn)定度：≤0.5%；

（2）輸出頻率范圍：25～320Hz；

（3）頻率調(diào)節(jié)分辨率：0.01Hz；

（4）品質(zhì)因數(shù)Q值：額定負(fù)載下不小于50；

（5）絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；

（6）額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不低于30 min；

（7）電壓測(cè)量精度：1級(jí)；

（8）噪   聲：≤45dB；

（9）該裝置配備以下保護(hù)功能：

設(shè)備有手動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)諧及自動(dòng)試驗(yàn)；

過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、放電保護(hù)、斷電保護(hù)、零啟動(dòng)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(shí)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(guò)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(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置；

c．過(guò)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(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置；

d．擊穿保護(hù)：當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，可自動(dòng)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(guò)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(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生漂移；

帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時(shí)間，電壓自動(dòng)上升到設(shè)置值而停止并自動(dòng)計(jì)時(shí)；

帶有各種保護(hù)功能的整定按鈕，可在面板上對(duì)各種保護(hù)值進(jìn)行整定；

帶有手動(dòng)試驗(yàn)功能和自動(dòng)試驗(yàn)功能；

帶有試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印功能。

7．3 勵(lì)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(shí)間下，線圈對(duì)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(shí)間下，電抗器對(duì)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(shù)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(cè)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(shí)。

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(cè)量通過(guò)測(cè)試引線引至調(diào)頻電源進(jìn)行測(cè)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。