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工程案例

10kV電纜及60MW火力發電機變頻串聯諧振交流耐壓試

來源:菠萝密app在现观看污電氣   發布時間:2018-12-21 20:25

                                 串聯諧振 10kV電纜交流耐壓試驗 變頻(frequency conversion)諧振耐壓試驗裝置

10kV電纜及60MW火力發電機變頻串聯諧振交流耐壓試


  一、  串聯諧振試驗對象及試驗要求
1.20kV/60MW火力發馬達的交流耐壓試驗,電容量≤0.227μF,試驗頻率為45-65Hz,試驗電壓不超過45kV。串聯諧振耐壓裝置即BPXZ串聯諧振耐壓裝置采用多級疊加的方式,多台電抗器可並聯、串聯使用,分壓器既用來測量試驗電壓,也可以作為小電容量試品的補償電容,使得諧振頻率可以在30~300Hz範圍內完成多種電力設備(如電纜、變壓器、GIS開關、SF6開關、電動機、發電機、母線、套管、互感器等)的交流耐壓試驗--BPCX-DL變頻串聯諧振升壓裝置。
2.10kV/185mm2電纜(Cable)交流耐壓試驗,長度2000m,電容量≤0.624μF,試驗頻率(frequency)為30-300Hz,試驗電壓22kV。

  二、  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;

  三、  串聯諧振參數
1.   額定容量:216kVA;
2.   輸入電源:單相380V電壓,頻率為50Hz;
3.   額定電壓:54kV;27kV
4.   額定電流:4A;8A
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)15min;過壓1.1倍1分鍾;
8.   溫 升:額定負載下連續運行15min後溫升≤65K;
9.   品質(Character)因素: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(frequency conversion)電源部分);
11.  測量精度:係統有效值1.5級;

  四、  串聯諧振標準
GB10229-88   《電抗器》
GB1094 《電力變壓(氣壓變量)器(Transformer)》
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程(Engineering)電氣設備(shèbèi)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》

  五、裝置容量確定
20kV/60MW火力發電機的交流耐壓試驗,電容量≤0.227μF,試驗頻率(frequency)為45-65Hz,試驗電壓不超過45kV。
頻率取50HZ
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×50×0.227×10-6×45×103=3.2A
對應電抗器電感量 L=1/ω2C=45H,
設計四節電抗器,使用電抗器二節串聯二組並聯,則單節電抗器為54kVA/27kV/2A/45H
驗證(Experimental):  10kV/185mm2電纜(Cable)交流耐壓試驗,長度2000m,電容量≤0.624μF,試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
使用電抗器二節並聯,此時電感量為L=45/2=22.5H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√22.5×0.624×10-6)=42Hz。變頻串聯諧振主要由變頻電源,勵磁變壓器,高壓電抗器,高壓分壓器等組成。變頻控製器又分兩大類,20KW及以上為控製台式,20KW以下為便攜箱式;它由控製器和濾波器組成。
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×42×0.624×10-6×22×103=3.6A
結論:串聯諧振裝置容量定為216kVA/54kV/27kV,分四節電抗器,電抗器單節為54kVA/27kV/2A/180H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。

  六、串聯諧振參數(parameter)
1.  激勵變壓器JLB-20kVA/1kV/5kV/0.4kV 1台
a)   額定容量:20kVA;
b)   輸入電壓:380V,單相;
c)   輸出電壓:1kV;5kV;
d)   結 構:幹式;
e)   重 量:約110kg;
2.  變頻電源DAXZ-GP- F -20kW/380V   1台
a)   額定輸出容量:20kW
b)   工作電源:380±10%V(單相),工頻
c)   輸出電壓:0 – 400V,單相。串聯諧振耐壓測試儀主要由變頻控製器、勵磁變壓器、高壓電抗器、高壓分壓器等組成。變頻諧振試驗裝置廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業,適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
d)   額定輸入電流:53A
e)   額定輸出電流:53A
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(解釋:穩固安定;沒有變動)度: 0.1%
l)   運 行 時 間:額定容量下連續(Continuity)15min
m)   額定容量下連續(Continuity)運行15min元器件最高溫度≤65K;
n)   噪 聲 水 平:≤50dB
o)   可實現以下功能
1)   內部由嵌入式觸控屏控製,操作功能得到優化,操作簡單
2)   自動掃頻,尋找諧振點.頻率(frequency)範圍20-300Hz,可手動設置掃頻範圍,掃頻最大耗時3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
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(解釋:穩固安定;沒有變動)、可靠
8)   自動保存試驗數據(data),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(frequency conversion)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30kg;
3.  高壓電抗器DK-54kVA/27kV   4節
a)   額定容量:54kVA;
b)   額定電壓:27kV;
c)   額定電流(Electron flow):2A;
d)   電 感 量:45H/單節;
e)   品質(Character)因素:Q≥30 (f=45Hz);
f)   結 構:幹式;
g)   重 量:約60kg;
4.  電容分壓器FC-60 kV -1000pF   1套
a)   額定電壓:60kV;
b)   高壓電容量:1000pF
c)   介質損耗:tgσ≤0.5%;
d)   分 壓 比:1000:1
e)   測量精度:有效值1.5級;
f)   重 量:約8kg;
七、供貨清單一覽表
摘要
方案型號:DAXZ-GP-216kVA/54kV
方案名稱:變頻串聯諧振試驗裝置
參考標準:GB50150-2006,DL/T849.6-2004