500kvA/200kv调频串并联谐振试验装置技术方案

500kvA/200kv调频串并联谐振试验装置技术方案

1、设备适用范围

1．1满足100000KVA/110kv主变的交流耐压试验。

1．2满足400mm²/35KV电缆，长度2公里的交流耐压试验。

1．3满足300mm²/10KV电缆，长度3公里的交流耐压试验。

1．4满足500mm²/110KV电缆，长度0.5公里的交流耐压试验。

2、设备制造引用和执行标准

    DL/T849.6—2004      《高压谐振试验装置》

GB 6450—1986        《干式电力变压器》

DL/T848.2—2004      《试验变压器》 

GB/10229—1988       《电抗器》 

GB/T11920—1989      《控制装置通用技术条件》

GB/T16927.1—1997    《高电压试验技术》

IEC358—1990         《耦合电容器和电容分压器》

GB311.1              《高压输变电设备的绝缘配合》

DL/T846—2004        《高电压测试设备通用技术条件》

Q/CSG10007—2004    《电力设备预防性试验规程》

GB7328—87          《变压器和电抗器的声级测量》

DL474。4—1992      《交流耐压试验》

3、使用环境条件

3．1 周围空气温度：

最高温度：+45℃       最-低温度：-10℃；

最大日温差：35k       日照强度：0.1w/cm²

3．2 海拔高度：≤2000m ；

3．3 相对湿度：≤90 %

3．4 安装放置地点平坦，电抗器安装倾斜度不小于5⁰ ；

3．5 周围应无严重影响设备绝缘的气体蒸气，化学性沉积灰尘，污垢及其它爆炸性介质。

4、设备具体配置

4.1 试验要求：

4．1．1．100000KVA/110kv主变的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压176kv，试验频率45～65Hz。最大等效电容量为0.025uF。

4．1．2．400mm²/35KV电缆，长度2公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压52kv，试验频率30～300Hz。最大等效电容量为0.418uF。

4．1．3．300mm²/10KV电缆，长度3公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压17.4kv，试验频率30～300Hz。最大等效电容量为1.416uF。

4．1．4．500mm²/110KV电缆，长度0.5公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压128kv，试验频率30～300Hz。最大等效电容量为0.0845uF。

4．2 电抗器的设计：

4．2．1. 100000KVA/110kv主变的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压176kv，试验频率45～65Hz。最大等效电容量为0.025uF。当频率为50Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×50×0.025×176×10^-3=1.38A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 405H

4．2．2. 400mm²/35KV电缆，长度2公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压52kv，试验频率20～300Hz。最大等效电容量为0.418uF。当频率为30Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×32×0.418×52×10^-3=4.37A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 59.182H

4．2．3. 300mm²/10KV电缆，长度3公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压17.4kv，试验频率20～300Hz。最大等效电容量为1.416uF。当频率为35Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×35×1.416×22×10^-3=5.418A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 14.604H

4．2．4. 500mm²/110KV电缆，长度0.5公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压128kv，试验频率20～300Hz。最大等效电容量为0.0845uF。当频率为30Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×35×0.0845×128×10^-3=2.0A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 333.094H

4．3 电抗器的配置：

验证：

1) 100000KVA/110kv主变的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压176kv，试验频率45～65Hz。最大等效电容量为0.025uF。使用四台电抗器串联,其电抗器额定电感量为440H，额定电压为180kv，额定电流为1.5A。

试验频率：f=1/2π√LC = 50.3Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×50.3×0.025×176×10^-3=1.4A

2)400mm²/35KV电缆，长度2公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压52kv，试验频率20～300Hz。最大等效电容量为0.418uF。使用六台电抗器二串三并, 其电抗器额定电感量为73.3H，额定电压为90kv，额定电流为4.5A。

试验频率：f=1/2π√LC = 28.754Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×31.6×0.38×52×10^-3=3.927A

3) 300mm²/10KV电缆，长度3公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压17.4kv，试验频率20～300HzHz。最大等效电容量为1.416uF。使用六台电抗器并联, 其电抗器额定电感量为25H，额定电压为45kv，额定电流为6A。

试验频率：f=1/2π√LC =26.75Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×26.75×1.416×17.4×10^-3=4.141A

4) 500mm²/110KV电缆，长度0.5公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压128kv，试验频率20～300HzHz。最大等效电容量为0.0845uF。使用三串二并电抗器, 其电抗器额定电感量为180H，额定电压为128kv，额定电流为2A。

试验频率：f=1/2π√LC =40.81Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×40.81×0.0845×128×10^-3=2.676A

4．4励磁变压器的配置

4．4．1．。因品质因数Q值在额定负载下不小于20，所以，励磁变压器为电抗器总容量500kvA，除以品质因数20得25KvA取25KvA。

4．4．2．配置的励磁变压器规格为25kvA/1.5kv/3kv/7.5kv。

4．5 调频电源的配置：

4．5．1．调频电源的容量等于或大于励磁变压器的容量取25kvA。

4．5．2．配置的调频电源的规格为25kvA。

4．6 电容分压器的配置

4．6．2．配置1台的电容分压器规格为TRF—200kv/0.001uF。

6、装置各部件说明

6．1 系统参数：

6．1．1．仪器输入电压：220v±10%   50Hz；

功率输入电压： 380v ±10%   50Hz；

6．1．2．额定输出电压调节范围：0 ~270kv；

6．1．3．最大试验容量：500kvA；

6．1．4．谐振电压波形：正弦波、畸变率：≤0.5%；

6．1．5．输出电压不稳定度：≤0.5%；

6．1．6．输出频率范围：25～320Hz；

6．1．7．频率调节分辨率：0.01Hz；

6．1．8．品质因数Q值：额定负载下不小于25；

6．1．9．绝缘水平：1.2倍额定电压耐压1min；

6．1．10．额定电流下连续运行时间：断续运行时间60 min；

6．1．11．电压测量精度：1级；

6．1．12．噪   声：≤45dB；

6．1．13．该装置配备以下保护功能：

          设备有手动试验、自动调谐及自动试验；

过电压保护、过电流保护、放电保护、断电保护、零启动保护。

试验数据大屏幕显示、中文菜单、可打印输出、打印机为嵌入式。

6．2 调频电源：

6．2．1．额定输出容量：25kvA；

6．2．2．仪器电源：220v±10%  50Hz；

功率电源：220v 或380v ±10%  50Hz；

6．2．3．额定输入电流：62.5A；

6．2．4．额定输出电压：0-400v可调、单相、输出电压不稳定度0.05%；

6．2．5．额定输出电流：62.5A；

6．2．6．频率调节范围：25～320Hz；

6．2．7．额定容量下连续运行60min最高温升≤60K；

6．2．8．显示以下参数：

a．经变频输出的频率、电压、电流；

b．过压保护电压值，并可任意整定，当成套装置的输出电压值达到保护整定时，可自动切除成套装置；

c．过流保护：当调频电源的输出电流达到保护整定值时，可自动切除成套装置；

d．击穿保护：当高压侧发生对地闪络时，可自动切除成套装置，装置带有隔离装置，可确保设备和人身不受损害；

e．具有全电压输出保护，在调压过程中，一旦调压失控，调频电源立即闭锁；

6．2．9．可实现以下操作：

a．频率的调节，上升和下降频率调节分粗调和细调两种，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移；

b． 带有设置电压、设置时间，电压自动上升到设置值而停止并自动计时；

c． 带有各种保护功能的整定按钮，可在面板上对各种保护值进行整定；

d． 带有手动试验功能和自动试验功能；

e． 带有试验数据打印功能。

6．3 励磁变压器

6．3．1．结构形式：单相干式；

6．3．2．输入电压：400v；

6．3．3．输出电压：1.5kv/3kv/7.5kv；

6．3．4．额定容量：25kvA；

6．3．5．额定输出电流：16A/8.3A/3.3A；

6．3．6．工作频率：30～300Hz；

6．3．7．温升额定容量下运行60min线圈对空气的温升不大于60K；

6．4 单台高压电抗器

6．4．1．结构形式：干式、环氧浇铸；

6．4．2．额定容量：112.5kvA；

6．4．3．额定电流：2.5A；

6．4．4．额电电压：45kv；

6．4．5．额定电感量：110H；

6．4．6．工作频率：30～300Hz；

6．4．7．温升：额定电流下运行60min电抗器对空气的温升不大于60K；

6．5 分压器

6．5．1．额定电压200kv；

6．5．2．高压本体2节，每节额定电压100kv/0.002uF；

6．5．3．低压臂电容采用高压本体相同的材料，温度系数小，介质低；

7、 设备配置一览表