810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置

810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置
技术方案
1、设备适用范围
1．1可做110kv/50000KVA主变的交流耐压试验。
1．2 可做110kv GIS开关、套管、母线、刀闸的耐压试验。
1．3 可做800mm2/110kv交联电缆，长度1Km的交流耐压试验。
1．4 可做630mm2/35kv交联电缆，长度2Km的交流耐压试验。
2、810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置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：
高温度：+45℃       低温度：-10℃；
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、810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置具体配置
4.1 试验要求：
4．1．1．50000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量19600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，试验时间1min。
4．1．2．110kv GIS开关交流耐压试验，电容量≤0.02uF，其试验电压184kv，试验频率30～300Hz，试验时间1min。
4．1．3．110kv母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其高试验电压为265kv，试验频率30～300Hz，试验时间1min。
4．1．4．630mm2/110kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度1公里，等效电容量0.188uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，试验时间60min。
4．1．5．630mm2/35kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度2公里，等效电容量0.232uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，试验时间60min。
4．2 电抗器的设计：
4．2．1．50000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量19600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，当频率为50Hz时。
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×50×0.0196×176×10-3=1.1A
对应电抗器电感量L=1/ω2C = 517H
4．2．2．110kv GIS开关交流耐压试验，电容量≤0.02uF，其试验电压184kv，试验频率30～300Hz，当频率为50Hz时。
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×50×0.02×184×10-3=1.155 A
对应电抗器电感量L=1/ω2C = 507 H
4．2．3．110kv母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其高试验电压为286kv，试验频率30～300Hz，当频率为55Hz时。
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×55×0.01×286×10-3=0.98 A
对应电抗器电感量L=1/ω2C = 838H
4．2．4．630mm2/110kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度1公里，等效电容量0.188uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，当频率为30Hz时。
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×30×0.188×128×10-3=4.
对应电抗器电感量L=1/ω2C = 149H
4．2．5．630mm2/35kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度2公里，等效电容量0.232uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，当频率为30Hz时。
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×30×0.232×2×52×10-3=4.
对应电抗器电感量L=1/ω2C =60H
4．3 电抗器的配置：
4．3．1．做110kv母线、刀闸交流耐压试验，其高试验电压为265kv，而做300mm2/35kv交联电缆交流耐压试验，其试验电压52kv，考虑到设备的兼容性及单台重量，将电抗器分9节，每节电抗器电压为45KV，每节电流为2A，每节电感量为90H。
4．3．2．九节电抗器串联，额定电压405KV，额定电流2A，电感量810H，满足母线、刀闸试验要求。
4．3．3．六节电抗器串联，额定电压270KV，额定电流2A，电感量540H，满足GIS开关试验要求。
4．3．4．五节电抗器串联，额定电压225KV，额定电流2A，电感量450H，满足50000KVA/110kv主变的交流耐压试验要求。
4．3．5．电抗器三串三并，额定电压135KV，额定电流6A，电感量90H，满足800mm2/110kv电缆交流耐压试验要求。
4．3．6．电抗器两串三并，额定电压90KV，额定电流9A，电感量40H，满足630mm2/35kv电缆交流耐压试验要求。
验证：
1) 50000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量19600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，使用五节电抗器串联，其额定电感量为450H，额定电压为225KV, 额定电流为2A。
试验频率：f=1/2π√LC = 53.6Hz
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×53.6×0.0196×176×10-3=1.16A
2) 110kvGIS开关交流耐压试验，电容量≤0.02uF，其试验电压184kv，试验频率30～300Hz，使用六节电抗器串联，其额定电感量为540H，额定电压为270KV, 额定电流为2A。
试验频率：f=1/2π√LC = 48.4Hz
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×48.4×0.02×184×10-3=1.12A
3) 110kv母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其试验电压265kv，试验频率30～300Hz，使用九节电抗器串联，其额定电感量为810H，额定电压为270KV, 额定电流为2A。
试验频率：f=1/2π√LC =55.9Hz
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×55.9×0.01×265×10-3=0.93A
4) 800mm2/110kv交联电缆交流耐压试验，等效电容量0.188uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，使用电抗器三串三并，其额定电感量为90H，额定电压为135KV, 额定电流为6A。
试验频率：f=1/2π√LC =38.7Hz
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×38.7×0.188×128×10-3=5.8A
5) 630mm2/35kv交联电缆交流耐压试验，等效电容量0.464uF，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，其额定电感量为60H，额定电压为90KV, 额定电流为6A。
810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置试验频率：f=1/2π√LC =30.1Hz
试验电流I=ωCXU试=2×3.14×30.1×0.464×52×10-3=4.6A
4．5 励磁变压器的配置
4．5．1．因品质因数Q值在额定负载下不小于30，所以，励磁变压器为电抗器总容量810kvA，除以品质因数30得27KvA取30KvA。
4．5．2．为方便使用，配置二台励磁变压器，规格为GDLB—15kvA/5kv/10kv/20kv。
4．6 调频电源的配置：
4．6．1．调频电源的容量等于或大于励磁变压器的容量取30kvA。
4．6．2．配置的调频电源的规格为GDJW—30kvA。
4．7 电容分压器的配置
4．7．1．因设备的输出电压为265kv，所以，电容分压器电压为270kv、电容量为500PF。
4．7．2．配置1台的电容分压器规格为TRF—270kv/0.0005uF。

5、设备试验接线图
5．1．110kv主变试验接线

5．2．35kv电缆试验接线

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5．3．110k 图17

5．5．110kV电缆接线图

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6、装置各部件说明

6．1 810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置系统参数：
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．大试验容量：810kvA；
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30；
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：30kvA；
6．2．2．仪器电源：220v±10%  50Hz；
功率电源：380v ±10%  50Hz；
6．2．3．额定输入电流：79A；
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：7；
6．2．6．频率调节范围：25～320Hz；
6．2．7．额定容量下连续运行60min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．810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置频率的调节，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：干式；
6．3．2．输入电压：400v；
6．3．3．输出电压：20kv/10kv/5kv；
6．3．4．额定容量：15kvA；
6．3．5．额定输出电流：0.7/1./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 高压电抗器45kv/2A
6．4．1．结构形式：干式、环氧浇铸；
6．4．2．额定容量：90kvA；
6．4．3．额定电流：2A；
6．4．4．额电电压：45kv；
6．4．5．额定电感量：90H；
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270kv/0.0005uF
6．5．1．额定电压270kv；
6．5．2．高压本体2节，每节额定电压135kv/0.001uF；
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、810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验成套装置设备配置一览表
名 称    规格型号    单位    数量    外形尺寸(mm)    重量(kg)
调频电源    GDJW—30kvA    台    1    450×320×450    28
励磁变压器    GDLB—15kvA/5kv×4    台    2    500×380×580    85
高压电抗器    GDDK—45kv/2A    台    9    φ290×420    (每台)50
电容分压器    TRF—270kv/0.0005uF    台    1    φ250×1700    28
均压罩    φ500    只    2    φ500×150    
支架    200kv    只    1        7
支架    100kv    只    1        4.5
支架    20kv    只    1        2
附 件        套    1  

810KVA/270KV变频串联谐振耐压试验装置