GSBXB-108KVA/108KV 變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置

技術(shù)方案

一、系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》DL/T849.6-2004

《電力設(shè)備專用測(cè)試儀器通用技術(shù)條件第6部分：高壓諧振試驗(yàn)裝置》

JB/T9641-1999 《試驗(yàn)變壓器》

GB10229 《電抗器》

GB/T.311-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》

DL/T846-2004 《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件》

GB4793-1984 《電子測(cè)量?jī)x器安全要求》

GB2900 《電工名詞術(shù)語(yǔ)》

GB4208 《外殼防護(hù)等級(jí)》

GB191 《包裝貯運(yùn)標(biāo)志》

GB/T16927-1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》

二、工作環(huán)境

環(huán)境溫度：－150C –40 0C;

相對(duì)濕度：≤90%RH;

海拔高度: ≤3500米；

三、裝置主要適用范圍

1、滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度2km，電容≤0.74uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

2、滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度1km，電容≤0.095uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤52kV。

3、滿足12500kVA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。

4、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。

5、滿足35kV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≤100kV。

四、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：0～108kV

4.1.2 諧振電壓波型：正弦波，波形畸變率＜0.5%

4.1.3 被試品電流：1A

4.1.4 試驗(yàn)容量：108kVA

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：?jiǎn)蜗?20V或三相380V±10%，50Hz

4.1.9 環(huán)境溫度：－15℃～+40℃

4.1.10 相對(duì)濕度：＜90RH%，無(wú)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(cè)量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢(shì)，自主開(kāi)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(guò)壓、過(guò)流保護(hù)、放電保護(hù)、失諧保護(hù)等。

五、裝置容量確定

1.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度2km，電容≤0.74uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤22kV。

頻率取31Hz

試驗(yàn)電流 I=2πfCU試 =2π×31×0.74 ×10-6×22×103=3.2A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=35H

設(shè)計(jì)四節(jié)電抗器，將四節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為27kVA/27kV/1A/140H，裝置總?cè)萘繛?08kVA。

驗(yàn)證：1.滿足10000kVA/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。

使用電抗器四節(jié)串聯(lián)，此時(shí)電感量為L(zhǎng)=140*4=560H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√560×0.02×10-6)=47.6Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU試 =2π×47.6×0.02×10-6×68×103=0.4A。

2.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度0.7km，電容≤0.114uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤52kV。

使用電抗器二節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián)，此時(shí)電感量為L(zhǎng)=140*2/2=140H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√140×0.114×10-6)=39.8Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU試 =2π×39.8×0.114×10-6×52×103=1.5A。

結(jié)論：裝置容量定為108kVA/108kV/27kV，分四節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為27kVA/27kV/1A/140H，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

設(shè)備組合試品		電抗器27kVA/27kV 四節(jié)	激勵(lì)變壓器輸出端選擇
滿足10kV/300mm2電纜, (試驗(yàn)電壓22kV,試驗(yàn)時(shí)間5min)	長(zhǎng)度500m以下	使用電抗器一節(jié)	1.5kV
	長(zhǎng)度500~1000m	使用電抗器二節(jié)并聯(lián)	1.5kV
	長(zhǎng)度1000~1500m	使用電抗器三節(jié)并聯(lián)	1.5kV
	長(zhǎng)度1500~2000m	使用電抗器四節(jié)并聯(lián)	1.5kV
滿足35kV/300mm2電纜, (試驗(yàn)電壓52kV,試驗(yàn)時(shí)間60min)	長(zhǎng)度350m以下	使用電抗器二節(jié)串聯(lián)	3kV
	長(zhǎng)度350~700m	使用電抗器二節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián)	3kV
滿足12500kVA/35kV以下變壓器, (試驗(yàn)電壓68kV,試驗(yàn)時(shí)間1min)		使用電抗器四節(jié)串聯(lián)	3kV
滿足35kV變電站系統(tǒng), (試驗(yàn)電壓100kV,試驗(yàn)時(shí)間1min)		使用電抗器四節(jié)串聯(lián)	5kV

七、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能

7.1 變頻電源控制箱 GSCXBD -6kVA/220V/380V 1臺(tái)

7.1.1 技術(shù)參數(shù)

7.1.1.1 輸入工作電源：?jiǎn)蜗?20V或三相380V±10%，50Hz。

7.1.1.2 輸出電壓和電流：0～400V，電流15A。

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：6kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量：360×230×320mm；18kg

7.1.2 性能特點(diǎn)

7.1.2.1 參數(shù)設(shè)置：可對(duì)試驗(yàn)電壓、耐壓時(shí)間、試驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒃囼?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?、自?dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?/span>

a、手動(dòng)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑壕邆渖龎?、調(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(guò)壓、低壓過(guò)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(guò)壓保護(hù)功能：軟件過(guò)壓保護(hù)值，豐富的高壓過(guò)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(guò)電流保護(hù)：可人工設(shè)定過(guò)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(duì)地閃絡(luò)時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置。不會(huì)對(duì)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GSJLB-6kVA/1.5kV/3kV/5kV/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(zhǎng)時(shí)間的試品試驗(yàn)分開(kāi)處理，配置不同抽頭勵(lì)磁變，以保證勵(lì)磁變壓器的利用率及重量最輕。10kV電纜等電氣設(shè)備試驗(yàn)時(shí)，使用1.5kV輸出端；35kV電纜試驗(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：6kVA

7.2.1.2 輸入電壓：0～400V

7.2.1.3 輸出電壓：1.5kV ;3kV;5kV

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；35kg

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(wú)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(guò)壓保護(hù)，防止擊穿反擊。

7.3 高壓諧振電抗器 GSDK-27kVA/27kV 4臺(tái)

7.3.1 技術(shù)參數(shù)

7.3.1.1 額定工作電壓：27kV（有效值）

7.3.1.2 額定工作電流：1A（有效值）

7.3.1.3 額定容量：27kVA

7.3.1.4 額定電感量：140H

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：φ300×350mm；40kg/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(guó)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 GSFC-110kV/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：110kV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(cè)量誤差：＜0.5%

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℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.15

7.4.2.4 分壓比誤差：有效值時(shí)≤0.5%，

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(cè)量通過(guò)專用測(cè)試引線引至變頻電源進(jìn)行測(cè)量。

八、系統(tǒng)的基本配置

(一)主要部件一覽表

序號(hào)	設(shè)備名稱	規(guī) 格	單位	數(shù)量	備 注
1	變頻電源控制箱	GSCXBD-6kVA/220V/380V	臺(tái)	1	6kVA，30～300Hz
2	激勵(lì)變壓器	GSJLB-6kVA/1.5kV/3kV5kV/0.2kV/0.4kV	臺(tái)	1	6kVA，30～300Hz，60min 輸出電壓:1.5kV;3kV;5kV
3	高壓諧振電抗器	GSDK-27kVA/27kV	臺(tái)	4	27kV，1A，140H，60min
4	電容分壓器	GSFC-110kV/500pF	臺(tái)	1	110kV，500pF，精度1.5級(jí)， 純交流

（二）設(shè)備附件及相關(guān)資料一覽表

序號(hào)	名 稱	型號(hào)及規(guī)格	單位	數(shù)量	備注
1	防雨防塵罩	按設(shè)備尺寸配套	只	5
2	試驗(yàn)線	按設(shè)備成套需要配置	包	1
3	出廠試驗(yàn)報(bào)告		份	1
4	成套裝置使用說(shuō)明書(shū)		份	1
5	產(chǎn)品合格證/保修卡		各份	1
6	裝箱清單		份	1