如何配置HDTF-945kVA/270kV調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置方案
調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
HDTF-945kVA/270kV
滿足試品范圍
1,、10kV/400mm2長度8km電纜的交流耐壓試驗,,電容量≤3.3704uF,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓22kV,,試驗時間5min,。
2,、35kV/500mm2長度3km電纜的交流耐壓試驗,,電容量≤0.6963uF,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓52kV,,試驗時間60min。
3,、110kV/630mm2電纜1km的交流耐壓試驗,,電容量≤0.201uF,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓128kV,,試驗時間60min。
4,、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗,,電容量≤0.02uF,,試驗頻率45-65Hz,,試驗電壓不超過160kV,試驗時間1min,。
5,、110kV電壓等級開關(guān)等電氣設(shè)備交流耐壓試驗,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓不超過265kV,,試驗時間1min。
裝置主要組成
序號 | 設(shè)備名稱 | 規(guī)格型號 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | HDTF-45kW | 臺 | 1 |
2 | 勵磁變壓器 | HDLC-40kVA/1.5/3/6kV/0.4kV | 臺 | 1 |
HDLC-15kVA/16kV/0.4kV | 臺 | 1 | ||
3 | 高壓電抗器 | HDDK-157.5kVA/45kV | 臺 | 6 |
4 | 電容分壓器 | HDFR-1000pF/270kV | 套 | 1 |
主要功能及特征
HDTF系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置,,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,,在國內(nèi)外得到了廣泛好評和應用,是當前高電壓試驗的新方法和潮流,。
我公司調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術(shù)特點:
1,、裝置具有過壓、過流,、零位啟動,、系統(tǒng)失諧(閃絡(luò))等保護功能,過壓過流保護值可以根據(jù)用戶需要整定,,試品閃絡(luò)時閃絡(luò)保護動作并能記下閃絡(luò)電壓值,,以供試驗分析。
2,、整個裝置單件重量很輕,,便于現(xiàn)場使用。
3,、裝置具有三種工作模式:全自動模式,、手動模式、自動調(diào)諧手動升壓模式,;方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇,,提高試驗速度。
4,、能存儲和異地打印數(shù)據(jù),,存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字,方便用戶識別和查找,。
5,、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(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,。
6,、采用DSP平臺技術(shù),可根據(jù)用戶需要增減功能和升級,,人機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,因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的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變壓器,,而且,諧振激磁電源只需試驗容量的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試品的誤擊穿。
10,、防止大的短路電流燒傷故障點,。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當試品的絕緣弱點被擊穿時,,電路立即脫諧,,回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q,而用并聯(lián)諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時,,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,,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
11,、不會出現(xiàn)任何恢復過電壓,。試品發(fā)生擊穿時,因失去諧振條件,,高電壓也立即消失,,電弧即刻熄滅,,且恢復電壓的再建立過程很長,,很容易在再次達到閃絡(luò)電壓前斷開電源,這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,,其過程長,,而且不會出現(xiàn)任何恢復過電壓,。
主要技術(shù)參數(shù)
1. 額定容量:945kVA
2. 額定電壓:45kV;90kV;135kV;270kV
3. 額定電流:21A,;10.5A;7A;3.5A
4. 測量精度:系統(tǒng)有效值1.5級
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:單相220或三相380V電壓,,頻率為50Hz
10. 工作時間:額定負載下允許連續(xù)60min;過壓1.1倍1分鐘
11. 溫 升:額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K
12. 保護功能:過壓,、過流,、零位啟動、系統(tǒng)失諧(閃絡(luò))等保護功能
13. 環(huán)境溫度:-20℃-55℃
14. 相對濕度:≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
裝置容量驗證
裝置容量定為945kVA,,分六節(jié)電抗器,,電抗器單節(jié)為157.5kVA/45kV/3.5A/48H,
驗證:1,、10kV/400mm2長度8km電纜的交流耐壓試驗,,電容量≤3.3704uF,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓22kV,,試驗時間5min
使用電抗器六節(jié)并聯(lián),則L=48/6=8H ,,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√8×3.3704×10-6)=30.65Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×30.65×3.3704×10-6×22×103=14.28A
2,、35kV/500mm2長度3km電纜的交流耐壓試驗,電容量≤0.6963uF,,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓52kV,試驗時間60min,。
使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)(互感系數(shù)1.1)三組并聯(lián),,則L=48×2×1.1/3=35.2H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√35.2×0.6963×10-6)=32.15Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×32.15×0.6963×10-6×52×103=7.31A
3,、110kV/630mm2電纜1km的交流耐壓試驗,,電容量≤0.201uF,試驗頻率30-300Hz,,試驗電壓128kV,,試驗時間60min。
使用電抗器三節(jié)串聯(lián)(系數(shù)1.15)兩組并聯(lián),,則L=48×3×1.15/2=82.8H ,,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√82.8×0.201×10-6)=39.01Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×39.01×0.201×10-6×128×103=6.31A
4、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗,,電容量≤0.02uF,,試驗頻率45-65Hz,試驗電壓不超過160kV,,試驗時間1min,。
使用電抗器六節(jié)串聯(lián)(互感系數(shù)1.3),,則L=48×6×1.3=374.4H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√374.4×0.02×10-6)=58.16Hz
試驗電流:I=2πfCU試 =2π×58.16×0.02×10-6×160×103=1.17A
滿足實驗要求,。
試驗時設(shè)備組合方式
組合方式 被試品對象 | 電抗器選擇 (67.5kVA/45kV六節(jié)) | 激勵變壓器 輸出端選擇 | 試驗電壓(kV) |
10kV/400mm2長度8km | 使用電抗器六節(jié)并聯(lián) | 1.5kV | ≤22kV |
35kV/500mm2長度3km | 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)三組并聯(lián) | 3kV | ≤52kV |
110kV/630mm2長度1km | 使用電抗器三節(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電壓等級開關(guān)等電氣設(shè)備 | 使用電抗器六節(jié)串聯(lián) | 16kV | ≤265kV |
組合方式
被試品對象 電抗器選擇
(67.5kVA/45kV六節(jié)) 激勵變壓器
輸出端選擇 試驗電壓(kV)
10kV/400mm2長度8km 使用電抗器六節(jié)并聯(lián) 1.5kV ≤22kV
35kV/500mm2長度3km 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)三組并聯(lián) 3kV ≤52kV
110kV/630mm2長度1km 使用電抗器三節(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電壓等級開關(guān)等電氣設(shè)備 使用電抗器六節(jié)串聯(lián) 16kV ≤265kV
序號 | 設(shè) 備 名 稱 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | HDTF-45kW | 臺 | 1 |
2 | 激勵變壓器 | HDLC-40kVA/1.5/3/6kV/0.4kV | 臺 | 1 |
HDLC-15kVA/16kV/0.4kV | 臺 | 1 | ||
3 | 高壓電抗器 | HDDK-157.5kVA/45kV | 臺 | 6 |
4 | 電容分壓器 | HDFR-1000pF/270kV | 套 | 1 |
5 | 串聯(lián)諧振測試線 | 套 | 1 | |
6 | 出廠檢驗報告 | 份 | 1 | |
7 | 使用說明書 | 份 | 1 | |
8 | 產(chǎn)品合格證 | 份 | 1 | |
9 | 裝箱清單 | 份 | 1 |
參考實驗標準
DL/T 596-1996 《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》
GB50150-2016 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準》
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護等級》
GB2900 《電工名詞術(shù)語》
GB/T16927.1~2-1997 《高電壓試驗技術(shù)》
DL/T474.4-2006 《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則-交流耐壓試驗》
DL/T1015 《現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導則》
GB/T311.1-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》
GB191-2000 《包裝儲運圖示標志》
JB/T9641-1999 《試驗變壓器》
IEC358(1990) 《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984 《電子測量儀器安全要求》
GB/T3859.2-1993 《半導體變流器應用導則》
GB/T2423.8-1995 《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》
DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件第6部分:高壓諧振試驗裝置》