變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置

一、變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置工作環(huán)境

1. 環(huán)境溫度：－15⁰C –40 ⁰C;

2. 相對(duì)濕度：≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤3500米；

二、變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置主要適用范圍

  1、滿足630mm²,110kV電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度2km，電容≤0.376uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤128kV。

  2、滿足1000mm²,220kV電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度1km，電容≤0.168uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤216kV。

  3、滿足220kV以下GIS,開(kāi)關(guān)，互感器交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤460kV。

三、系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及性能

1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

1.1 額定輸出電壓：       0～500kV

1.2 諧振電壓波型：       正弦波，波形畸變率＜1.0%

1.3 最大被試品電流；       5A(500kV);10A(250kV)

 1.4 最大試驗(yàn)容量：         2500kVA

1.5 輸出頻率：       30～300Hz

1.6 工作時(shí)間：       滿功率輸出下，連續(xù)工作時(shí)間60min

1.7 品質(zhì)因素：         30～90

1.8 輸入工作電源：     三相380V±5%，50Hz

1.9 環(huán)境溫度：         －15℃～+40℃

1.10 相對(duì)濕度：         ＜90RH%，無(wú)凝露狀況

1.11 海拔高度：         ＜5000m

1.12 噪聲：        ≤50dB

2 變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

2.1 充分利用我公司在電子測(cè)量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)該套設(shè)備所有組成部分包括：變頻電源、激勵(lì)變壓器、澆注式高壓電抗器和稿精度電容分壓器。

2.2 具備手動(dòng)/自動(dòng)模式、大屏幕顯示、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，并具有自動(dòng)計(jì)時(shí)及操作提示功能。

2.3 變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置具備多項(xiàng)保護(hù)功能，如：過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)、放電保護(hù)、失諧保護(hù)等。

四、裝置容量確定

滿足1000mm²,220kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度1km，電容≤0.168uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤216kV。

頻率取33Hz

試驗(yàn)電流 I=2πfCU_試 =2π×33×0.168×10^-6×216×10³=9.8A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω²C=65H

設(shè)計(jì)二節(jié)1250kVA/250kV/5A/130H電抗器，將兩節(jié)電抗器250kV并聯(lián)使用,裝置總?cè)萘繛?/span>1250kVA。

驗(yàn)證：滿足630mm²,110kV電纜交流耐壓試驗(yàn)，長(zhǎng)度2km，電容≤0.376uF,試驗(yàn)頻率30~300Hz,試驗(yàn)電壓U≤128kV。

使用電抗器250kV兩節(jié)并聯(lián)，此時(shí)電感量為L=130/2=65H,

試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√65×0.376×10^-6)=30.8Hz。

試驗(yàn)電流I=2πfCU_試 =2π×30.8×0.376×10^-6×128×10³=10A。

結(jié)論：裝置容量定為2500kVA/500kV，分兩節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為1250kVA/250kV/5A/130H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。

五、變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置試驗(yàn)時(shí)使用關(guān)系表

六、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能

1 變頻電源控制箱ZTF-100kVA/0.4kV    1臺(tái)

1.1 技術(shù)參數(shù)  

7.1.1.1 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz。

1.1.2 輸出電壓和電流： 0～400V，最大電流250A。

1.1.3 輸出頻率：  30～300Hz，頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1Hz，不穩(wěn)定度＜0.05%。

1.1.4 額定輸出容量：  100kVA

1.1.5 外形尺寸和重量： 800×580×500mm；80kg  

1.2 性能特點(diǎn)

1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)和吊裝時(shí)的沖擊。保證了變頻電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性；

3）參數(shù)顯示：觸摸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(cè)量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時(shí)間、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、階段升壓及階段計(jì)時(shí)、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完成各種參數(shù)的設(shè)置，可對(duì)起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計(jì)時(shí)、測(cè)量分壓器變比、激勵(lì)變變比、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、試驗(yàn)?zāi)Ｊ健㈦娙蓦姼蓄l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|摸屏操作，有全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧（含手動(dòng)、自動(dòng)）、分段加壓和計(jì)時(shí)、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(guò)壓保護(hù)、低壓過(guò)流、過(guò)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(chǔ)功能：試驗(yàn)結(jié)果保存、打印、上傳、回查等

① 試驗(yàn)結(jié)果：手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時(shí)，可提示中斷狀態(tài)?？蓪?shù)保存在存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器，可保存200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(shí)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??；

8）自動(dòng)穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果，自動(dòng)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(guò)程；頻率分辨率根據(jù)需要，可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，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(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生漂移；

2 激勵(lì)變壓器 JLB-100kVA/4kV/7.5kV/25kV/0.4kV     1臺(tái)

配置特點(diǎn)：將高電壓、小電流、短時(shí)間與低電壓、大電流、長(zhǎng)時(shí)間的試品試驗(yàn)分開(kāi)處理，配置不同抽頭勵(lì)磁變，以保證勵(lì)磁變壓器的最大利用率及重量最輕。

2.1 技術(shù)參數(shù)                   

2.1.1 額定容量：  100kVA      

2.1.2 輸入電壓：   0～400V    

2.1.3 輸出電壓：    4kV ;7.5kV;25kV     

2.1.4 工作頻率范圍：  30～300Hz      

2.1.5 工作時(shí)間：   60min      

2.1.6 外形尺寸和重量：1200×800×1400mm；1200kg 

2.1.7 適用范圍：   電氣主設(shè)備試驗(yàn)及電纜試驗(yàn)

2.2 性能特點(diǎn)

2.2.1 激勵(lì)變?yōu)橛徒浇Y(jié)構(gòu)。

2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層，既是勵(lì)磁變壓器，又是隔離變壓器。

2.2.3 內(nèi)置過(guò)壓保護(hù)，防止擊穿反擊。

3 高壓諧振電抗器 DK-1250kVA/250kV2臺(tái)

3.1 技術(shù)參數(shù)

3.1.1 額定最高工作電壓：  250kV（有效值）

3.1.2 額定最大工作電流：  5A（有效值）

3.1.3 額定容量：       1250kVA

3.1.4 額定電感量：     130H

3.1.5工作頻率：            30～300Hz

3.1.6 工作時(shí)間：       60min

3.1.7 外形尺寸和重量：      φ1000×1500mm；1500kg/臺(tái)

3.2 性能特點(diǎn)

3.2.1 高壓諧振電抗器采用油浸式結(jié)構(gòu)，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級(jí)F級(jí)。

3.2.2 電抗器為便攜式，體積小，重量輕。

3.2.3 電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯(lián)時(shí)分組重疊，以降低總體高度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)安全穩(wěn)定性。

4 電容分壓器 FC-500kV/1000pF    1臺(tái)

4.1 技術(shù)參數(shù)

4.1.1 工作方式：      純電容式

4.1.2 額定電壓：     500kV有效值

4.1.3 額定電容量：   1000pF

4.1.4 工作頻率：      30～300Hz

4.1.5 測(cè)量誤差：      ＜1.5%

4.1.6 外形尺寸和重量：     φ160×1500mm；8kg(2節(jié))

4.2 性能特點(diǎn)

4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)。

4.2.2 在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)定度保持要求不變。

4.2.3 在20℃、0.4～0.5U_N下介損值：≤0.15

4.2.4 分壓比誤差：有效值時(shí)≤1.0%，

4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度系數(shù)小，角位移小，在30~300H內(nèi)分壓比不變。

4.2.6 電壓測(cè)量通過(guò)專用測(cè)試引線引至變頻電源進(jìn)行測(cè)量。

七、系統(tǒng)的基本配置

(一)變頻串聯(lián)諧振諧振試驗(yàn)裝置主要部件一覽表

（二）設(shè)備附件及相關(guān)資料一覽表

主要產(chǎn)品：

變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置、直流高壓發(fā)生器、SF6微水儀、SF6氣體回收裝置、SF6氣體抽真空充氣裝置、真空泵、干燥空氣發(fā)生器、真空濾油機(jī)、工頻耐壓試驗(yàn)裝置（試驗(yàn)變壓器）、超低頻高壓發(fā)生器、電纜故障測(cè)試儀、感應(yīng)耐壓試驗(yàn)裝置、變壓器直流電阻測(cè)試儀、變壓器變比組別測(cè)試儀、三相繼電保護(hù)測(cè)試儀、斷路器特性測(cè)試儀（高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀）、絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試儀（絕緣油耐壓測(cè)試儀）、高壓介質(zhì)損耗測(cè)試儀（變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀）、全自動(dòng)電容電感測(cè)試儀、回路電阻測(cè)試儀（接觸電阻測(cè)試儀）、大電流發(fā)生器（升流器）、接地電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀（兆歐表）、氧化鋅避雷器測(cè)試儀、互感器特性測(cè)試儀、絕緣靴手套耐壓試驗(yàn)裝置、電力安全工器具力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)（電子測(cè)力機(jī)）、無(wú)線高壓核相儀、變壓器容量特性測(cè)試儀、變壓器有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀、變壓器繞組變形測(cè)試儀、變壓器特性綜合測(cè)試臺(tái)、雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀、真空度測(cè)試儀、真空濾油機(jī)、太陽(yáng)能光伏接線盒測(cè)試儀、各類油品分析儀器、電熱電器、烘房烘箱、絕緣制品等

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