BPXZ-540kVA/54kV 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置技術(shù)方案
一、 滿足試品范圍
1、10kV/300mm²長度8km電纜的交流耐壓試驗,電容量≤3.004uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓22kV,試驗時間5min
2、35kV/300mm²長度5km電纜的交流耐壓試驗,電容量≤0.9725 uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓52kV,試驗時間60min。
3、10kV開關(guān)等電氣設(shè)備的交流耐壓試驗,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓不超過42kV,試驗時間1min。
二、 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 |
AJBX -30kW |
臺 |
1 |
2 |
激勵變壓器 |
AJJL-30kVA/1.5/3/6kV/0.4kV |
臺 |
1 |
3 |
高壓電抗器 |
AJDK-54kVA/27kV |
臺 |
10 |
4 |
電容分壓器 |
AJFY-500pF/60kV |
套 |
1 |
三、 主要功能及特征
AJBX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(yīng)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)過電壓。
四、 主要技術(shù)參數(shù)
1. 額定容量:540kVA
2. 額定電壓:54kV;
3. 額定電流:10A;
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: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
五、 裝置容量驗證
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,
驗證:1、10kV/300mm²長度8km電纜的交流耐壓試驗,電容量≤3.004uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓22kV,試驗時間5min
使用電抗器八節(jié)并聯(lián),則L=65/8=8.125H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√8.125×3.004×10
-6)=32.22Hz
試驗電流:I=2πfCU
試 =2π×32.22×3.004×10
-6×22×10
3=13.38A
2、35kV/300mm²長度5km電纜的交流耐壓試驗,電容量≤0.9725uF,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)五組并聯(lián),則L=65×2×1.1/5=28.6H ,則:
試驗頻率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√28.6×0.9725×10
-6)= 30.18Hz
試驗電流:I=2πfCU
試 =2π×30.18×0.9725×10
-6×52×10
3=9.59A
滿足實驗要求。
六、 試驗時設(shè)備組合方式
組合方式
被試品對象 |
電抗器選擇
(54kVA/27kV十節(jié)) |
激勵變壓器
輸出端選擇 |
試驗電壓(kV) |
10kV/300mm²長度8km |
使用電抗器八節(jié)并聯(lián) |
1.5kV |
≤22kV |
35kV/300mm²長度5km |
使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)五組并聯(lián) |
3kV |
≤52kV |
10kV開關(guān)等電氣設(shè)備 |
使用電抗器兩節(jié)串聯(lián) |
3kV |
≤42kV |
七、 系統(tǒng)配置參數(shù)
(一)
變頻電源AJBX-30kW 1臺
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 行 時 間:額定容量下連續(xù)60min
12) 溫 升:額定容量下連續(xù)運行60min元器件最高溫度≤65K
13) 噪 聲 水 平:≤50dB
14) 尺寸(長寬高mm):540×380×420
15) 重 量:約25kg
(二)
激勵變壓器AJJL-30kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 1臺
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(長寬高mm):580×580×520
6) 重 量:約175kg
(三)
高壓電抗器AJDK-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AJFY-500pF/60kV 1套
1) 額定電壓:60kV
2) 高壓電容量:500pF
3) 介質(zhì)損耗:tgσ≤0.5%
4) 分 壓 比:1000:1
5) 測量精度:有效值1.5級
6) 尺寸(內(nèi)徑高mm):∅140×1000
7) 重 量:約8kg
八、 供貨清單
序號 |
設(shè) 備 名 稱 |
型 號 及 規(guī) 格 |
單位 |
數(shù)量 |
1 |
變頻電源 |
AJBX-30kW |
臺 |
1 |
|
激勵變壓器 |
AJJL-30kVA/1.5/3/6kV/0.4kV |
臺 |
1 |
3 |
高壓電抗器 |
AJDK-54kVA/27kV |
臺 |
10 |
4 |
電容分壓器 |
AJFY-500pF/60kV |
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 |
九、 參考實驗標準
DL/T 596-1996 |
《電力設(shè)備預(yù)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(dǎo)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(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(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》
十、 售后服務(wù)
1.儀表自售出之日起三個月內(nèi),如有質(zhì)量問題,我公司免費更換新的,但用戶不能自行拆機。屬用戶使用不當(如錯插電源、進水、外觀機械性損傷)的情況不在此范圍。
2.儀表一年內(nèi)凡質(zhì)量問題由我公司免費維修。
3.儀表自售出之日起超過一年時,我公司負責(zé)長期維修,適當收取材料費。
4.若儀表出現(xiàn)故障,應(yīng)請專職維修人員或寄回本公司修理,不得自行拆開儀表,否則造成的損失我公司不負責(zé)任。