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變頻串聯諧振

35kV 300mm2調頻式串聯諧振交流耐壓裝置

來源:菠萝视频app黄電氣   發布時間:2018-12-21 20:38

串聯諧振 35kV串聯諧振試驗 交流耐壓試驗

35kV 300mm2調頻式串聯諧振交流耐壓裝置


  一、  串聯諧振試驗對象
1.35kV/300mm2電纜(Cable)7km,電容量≤1.33μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
2.110kVGIS及開關交流耐壓,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓≤200kV。
3.220kVGIS及開關交流耐壓,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓≤395kV。調頻串聯諧振試驗裝置變頻調感發電機交流耐壓裝置所需電源容量大大減小。變頻調感發電機交流耐壓裝置電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的,在整個係統中,電源隻需要提供係統中有功消耗的部分,因此,試驗所需的電源功率隻有試驗容量的。
4.110kV/400mm2電纜1km,電容量≤0.165μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓128kV。變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片,頻率分辨率16位,在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz;采用了正交非同步固定式載波調製方式,確保在整個頻率區間內輸出波形良好;功率部分采用了先進的IPM模塊,在最小重量下確保儀器穩定和安全。
5.220kV/400mm2電纜600m,電容量≤0.075μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓216kV。
工作環境
1.  環境溫度:-150C –45 0C;
2.  相對濕度:≤90%RH;
3.  海拔高度:≤2500米;

  二、  串聯諧振參數(parameter)
1.   額定容量:1100kVA;
2.   輸入電源:380V電壓,頻率(frequency)為50Hz;
3.   額定電壓:440kV;220kV;55kV
4.   額定電流:2.5A;5A;20A
5.   工作頻率:30-300Hz;
6.   波形畸變率:輸出電壓波形畸變率≤1%;
7.   工作時間:額定負載下允許連續(Continuity)60min;
8.   溫 升:額定負載下連續運行60min後溫升≤65K;
9.   品質(Character)因素(factor):裝置自身Q≥30(f=45Hz);
10.  保護功能: 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分);
11.  測量精度(精確度):係統有效值1.5級;

  三、  串聯諧振標準
GB10229-88   《電抗器》
GB1094        《電力變壓(氣壓變量)器》
GB50150-2006     《電氣裝置安裝工程(Engineering)電氣設備交接試驗標準》
DL/T 596-1996  《電力設備預防性試驗規程》
GB1094.1-GB1094.6-96   《外殼防護等級》
GB2900        《電工名詞術語》
GB/T16927.1~2-1997  《高電壓試驗技術》

  四、  串聯諧振裝置容量
35kV/300mm2電纜7km,電容量≤1.33μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
頻率取35Hz。
試驗電流(Electron flow) I=2πfCU試 =2π×35×1.33×10-6×52×103=15.2A
對應電抗器電感量 L=1/ω2C=15H
設計八節電抗器,使用電抗器八節並聯即可滿足35kV電纜(Cable)的耐壓試驗,則單節電抗器為137.5kVA/55kV/2.5A/120H
驗證:1、110kV/400mm2電纜(Cable)1km,電容量≤0.165μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓128kV。
使用電抗器三節串聯二組並聯,此時電抗器電感量為L=120*3/2=180H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√180×0.165×10-6)=30Hz。
試驗電流(Electron flow) I=2πfCU試 =2π×30×0.165×10-6×128×103=4A
2、220kV/400mm2電纜(Cable)600m,電容量≤0.075μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓216kV。
使用電抗器四節串聯二組並聯,此時電抗器電感量為L=120*4/2=240H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√240×0.075×10-6)=37.5Hz
試驗電流(Electron flow) I=2πfCU試 =2π×37.5×0.075×10-6×216×103=3.8A
串聯諧振裝置容量定為1100kVA/440kV;220kV;55kV分八節電抗器,電抗器單節為137.5kVA/55kV/2.5A/120H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。變頻串聯諧振耐壓裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振,在被試品上獲得高電壓大電流,是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流,在國內外已經得到廣泛的應用。

  五、試驗關係列表

  六、串聯諧振參數(parameter)
1.  激勵變壓器(Transformer)JLB-60kVA/3kV/6kV/12kV/0.4kV 1台
a)   額定容量:60kVA;
b)   輸入電壓:380V,單相;
c)   輸出電壓:3kV;6kV;12kV;
d)   結 構:幹式;
e)   重 量:約480 kg;
2.變頻電源DAXZ-BP-60kW/380V  1台
a)   額定輸出容量:60kW
b)   工作電源:380V,工頻
c)   輸出電壓:0 – 400V,單相。
d)   額定輸入電流:150A
e)   額定輸出電流(Electron flow):150A
f)   輸 出 波 形:正弦波
g)   電壓分辨率: 0.01kV
h)   電壓測量精度:0.5%
i)   頻率調節範圍:30 – 300Hz
j)   頻率(frequency)調節分辨率:≤0.1Hz
k)   頻率(frequency)穩定度: 0.1%
l)   運 行 時 間:額定容量下連續(Continuity)60min
m)   額定容量下連續運行60min元器件最高溫度(temperature)≤65K;
n)   噪 聲 水 平:≤50dB
o)   可實現以下功能
1)   內部由嵌入式觸摸屏控製,操作功能得到優化,操作簡單
2)   自動掃頻,尋找諧振點.頻率範圍20-300Hz,可手動設置掃頻範圍,掃頻最大耗時1.5分鍾(全頻掃). 頻率分辨率0.1Hz
3)   自動試驗,用戶可設置試驗程序(procedure),係統自動按設置的程序完成試驗過程(guò chéng)
4)   自動試驗時,自動跟蹤係統的諧振狀態,當諧振狀態發生變化,超過設置的區域時,係統自動跟蹤諧振點.在整個過程中保證係統工作在最優出力狀態,調頻時繪製頻率電壓曲線。
5)   耐壓時自動跟蹤電壓,電壓正常波動時自動調整電壓到目標電壓,由用戶根據試驗情況(Condition)進行操作
6)   全壓輸出保護:在調壓過程(guò chéng)中,嚴格保證變頻(frequency conversion)電源不會全電壓輸出
7)   軟件經過嚴格模擬運行檢驗,運行安全、穩定、可靠
8)   自動保存試驗數據,數據查詢功能,根據查詢條件查詢以往的試驗數據;
9)   液晶顯示屏可顯示電源電壓和電流;高壓輸出的頻率、電壓、電流
10) 保護功能:具有斷電、過流、過壓及閃絡保護功能;
a)   過電壓保護:可人工設定過電壓保護值;當整套裝置的輸出電壓達到保護整定值時,自動切除整套裝置
b)   過電流保護:可人工設定過電流保護值;當整套裝置的輸出電流達到保護整定值時,自動切除整套裝置
c)   擊穿保護:具有放電或閃絡保護功能,當高壓側發生對地閃絡時,自動切除整套裝置。不會對試驗設備和人身造成傷害,變頻電源內電子元件不會擊穿
d)   斷電保護:試驗電源斷電後,裝置能快速保護
11) 變頻電源內部結構及其各元器件在經過正常的公路、鐵路運輸後,相互位置不變,不損壞,緊固件不鬆動
12) 外觀及操作界麵充分采用人性化設計,美觀大方,操作簡便
13) 重量約55kg;
3.高壓電抗器DK-137.5kVA/55kV 8節
a)   額定容量:137.5kVA;
b)   額定電壓:55kV;
c)   額定電流(Electron flow):2.5A;
d)   電 感 量:120單節;
e)   品質因素:Q≥30 (f=45Hz);
f)   結 構:幹式;
g)   重 量:約80kg;
4.電容分壓器FR-400 kV -500 pF 1套
a)   額定電壓:400kV;
b)   高壓電容量:500pF
c)   介質損耗:tgσ≤0.5%;
d)   分 壓 比:1000:1
e)   測量精度(精確度):有效值1.5級;
f)   重 量:約30kg;

  六、  供貨清單一覽表
七、摘要
方案型號:SHMD-1100kVA/440kV/220kV/55kV
方案(fāng àn)名稱:調頻式串聯諧振耐壓裝置
參考標準:GB50150-2006,DL/T849.6-2004