變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置

一、被試品對象及試驗(yàn)要求

1、110kV/300mm2電纜0.3km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.0441uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓128kV，試驗(yàn)時間60min。

2、35kV/300mm2長度2km電纜的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.389uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時間60min。

3、220kV/18000kVA主變中性點(diǎn)的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01uF，試驗(yàn)頻率45-65Hz，試驗(yàn)電壓不超過120kV，試驗(yàn)時間1min。

4、110kV斷路器、絕緣子、開關(guān)的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓265kV，試驗(yàn)時間1min。

二、工作環(huán)境

1. 環(huán)境溫度：－10⁰C –50 ⁰C;

2. 相對濕度：≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤1000米；

三、變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置

• 主要技術(shù)參數(shù)及功能

1. 額定容量：405kVA；

2. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；

3. 額定電壓：45kV；90kV；135kV；270kV

4. 額定電流： 9A；4.5A；3A；1.5A

5. 工作頻率：30-300Hz；

6. 裝置輸出波形：正弦波

7. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

8. 工作時間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；

9. 溫    升：額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K；

10. 品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

11. 保護(hù)功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護(hù)(詳見變頻電源部分)；

12. 測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；

    四、裝置容量確定

    設(shè)計(jì)六節(jié)電抗器，則單節(jié)電抗器為67.5kVA/45kV/1.5A/90H，裝置總?cè)萘繛?05kVA。

    驗(yàn)證：1、35kV/300mm2長度2km電纜的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.389uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時間60min。

    使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)（系數(shù)1.05）三組并聯(lián)，則L=90×2×1.05/3=63 H ，則：

    試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√63×0.389×10^-6)=32.15Hz

    試驗(yàn)電流：I=2πfCU試 =2π×32.15×0.389×10^-6×52×10³=4.09A

    2、110kV/300mm2電纜0.3km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.0441uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓128kV，試驗(yàn)時間60min。

    使用電抗器三節(jié)串聯(lián)（系數(shù)1.1）兩組并聯(lián)，則L=90×3×1.1/2=148.5H ，則：

    試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√148.5×0.0441×10^-6)=62.2Hz

    試驗(yàn)電流：I=2πfCU試 =2π×62.2×0.0441×10^-6×128×10³=2.21A

    裝置容量定為405kVA/270kV，分六節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為67.5kVA/45kV/1.5A/90H，使用電抗器串并聯(lián)能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。  

    試驗(yàn)時設(shè)備使用關(guān)系列表

    設(shè)備組合 被試品對象	電抗器 67.5kVA/45kV六節(jié)	激勵變壓器 輸出端選擇
    35kV/300mm2電纜2km	使用電抗器兩節(jié)串聯(lián) 三組并聯(lián)	4kV
    110kV斷路器、絕緣子、開關(guān)	使用電抗器六節(jié)串聯(lián)	16kV
    110kV/300mm2電纜0.3km	使用電抗器三節(jié)串聯(lián) 兩組并聯(lián)	4kV
    220kV/18000kVA主變	使用電抗器四節(jié)串聯(lián) 及補(bǔ)償電容器	8kV

    五、系統(tǒng)配置及其參數(shù)

13. 
    

1. 激勵變壓器JLB-18kVA/4/8/16kV/0.4kV                      1臺

14. 額定容量：18kVA；

15. 輸入電壓：0-400V，單相；

16. 輸出電壓：4/8/16kV

17. 結(jié)    構(gòu)：干式；

18. 重    量：約95kg；

1. 
   

1. 額定輸出容量：18kW

2. 工作電源： 220/380±10%V（單/三相），工頻

3. 輸出電壓：0 –400V，單相，

4. 額定輸入電流：45A

5. 額定輸出電流：45A

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(yùn) 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min 

12. 額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件 高溫度≤65K;

13. 噪 聲 水 平：≤50dB

14. 可實(shí)現(xiàn)以下功能

1. 變頻電源HABP-18kW/220/380V                          1臺

19. 1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現(xiàn)場操作及觀察；

    2）內(nèi)外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護(hù)鋁箱，可有效減緩運(yùn)輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩(wěn)定性和可靠性；

    3）參數(shù)顯示：觸摸或外接鼠標(biāo)大屏幕液晶界面顯示系統(tǒng)

    可顯示諧振電壓(即試驗(yàn)前設(shè)置的目標(biāo)電壓)、試驗(yàn)頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、階段升壓及階段計(jì)時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計(jì)算、參數(shù)查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當(dāng)次試驗(yàn)諧振頻率準(zhǔn)確及穩(wěn)定性；

    4）參數(shù)設(shè)置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標(biāo)直接完成各種參數(shù)的設(shè)置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計(jì)時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、電容電感頻率互換計(jì)算、參數(shù)設(shè)置提示以及幫助等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇；

    5）試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑河|摸屏和外接鼠標(biāo)操作，有全自動、半自動、手動三種運(yùn)行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧（含手動、自動）、分段加壓和計(jì)時、運(yùn)行狀態(tài)、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計(jì)算功能等；

    6）保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過壓保護(hù)、低壓過流、過流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、閃絡(luò)保護(hù)、緊急停機(jī)、欠壓保護(hù)等多重保護(hù)功能；

    7） 數(shù)據(jù)存儲功能：試驗(yàn)結(jié)果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等

    ① 試驗(yàn)結(jié)果：手動或自動試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時的詳細(xì)參數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時，可提示中斷狀態(tài)?？蓪?shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗(yàn)記錄；

    ② 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，同時具有USB接口，可將數(shù)據(jù)輸出打印或利用設(shè)備所攜帶打印機(jī)打印；（打印機(jī)屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明）

    8）自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動升壓結(jié)果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓，電壓穩(wěn)定度可達(dá)1.0%；

    9）調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設(shè)置，可加快調(diào)諧過程；頻率分辨率根據(jù)需要，可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調(diào)諧效率與調(diào)諧精準(zhǔn)度之間取得優(yōu)化平衡；

    10）頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)，并可自動尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移；

    P）重  量：約22kg；

20. 
    

1. 高壓電抗器DK-67.5kVA/45kV                      6節(jié)

21. 額定容量：67.5kVA;

22. 額定電壓：45kV；

23. 額定電流：1.5A；

24. 電 感 量：90H/單節(jié)；

25. 品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；

26. 結(jié)    構(gòu)：干式；

27. 重    量：約85kg；

1. 電容分壓器FR-270kV/500pF                      1套

28. 額定電壓：270kV；

29. 高壓電容量：500pF

30. 介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；

31. 分 壓 比：3000：1

32. 測量精度：有效值1.5級;

33. 重    量：約26kg；

1. 補(bǔ)償電容器BC-120kV/10000pF                      1套

34. 額定電壓：120kV；

35. 高壓電容量：10000pF

36. 重量：20kg

37. 供貨清單一覽表

38. （一）配置設(shè)備一覽表

    序號	設(shè)  備  名  稱	型  號  及  規(guī)  格	單位	數(shù)量	備注
    1	激勵變壓器	JLB-18kVA/4/8/16kV/0.4kV	臺	1
    2	變頻電源	HABP-18kW/220/380V	臺	1
    3	高壓電抗器	DK-67.5kVA/45kV	臺	6
    4	電容分壓器	FRC-270kV/500pF	套	1
    5	補(bǔ)償電容器	BC-120kV/10000pF	套	1
    6	內(nèi)部連接線		套	1

39. 

40.