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变频串联谐振试验装置
一、被试品对象及试验要求
1、110kV/300mm2电缆0.3km的交流耐压试验，电容量≤0.0441uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。
2、35kV/300mm²长度2km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
3、220kV/18000kVA主变中性点的交流耐压试验，电容量≤0.01uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过120kV，试验时间1min。
4、110kV断路器、绝缘子、开关的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压265kV，试验时间1min。
二、工作环境
环境温度：－100C –50 0C;
相对湿度：≤90%RH;
海拔高度: ≤1000米；
三、变频串联谐振试验装置
主要技术参数及功能
额定容量：405kVA；
输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；
额定电压：45kV；90kV；135kV；270kV
额定电流： 9A；4.5A；3A；1.5A
工作频率：30-300Hz；
装置输出波形：正弦波
波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；
温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；
品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；
测量精度：系统有效值1.5级；
四、装置容量确定
设计六节电抗器，则单节电抗器为67.5kVA/45kV/1.5A/90H，装置总容量为405kVA。
验证：1、35kV/300mm²长度2km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
使用电抗器两节串联（系数1.05）三组并联，则L=90×2×1.05/3=63 H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√63×0.389×10-6)=32.15Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×32.15×0.389×10-6×52×103=4.09A
2、110kV/300mm2电缆0.3km的交流耐压试验，电容量≤0.0441uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。
使用电抗器三节串联（系数1.1）两组并联，则L=90×3×1.1/2=148.5H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√148.5×0.0441×10-6)=62.2Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×62.2×0.0441×10-6×128×103=2.21A
装置容量定为405kVA/270kV，分六节电抗器，电抗器单节为67.5kVA/45kV/1.5A/90H，使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。
试验时设备使用关系列表
设备组合
被试品对象
电抗器
67.5kVA/45kV六节
激励变压器
输出端选择
35kV/300mm²电缆2km
使用电抗器两节串联
三组并联
4kV
110kV断路器、绝缘子、开关
使用电抗器六节串联
16kV
110kV/300mm2电缆0.3km
使用电抗器三节串联
两组并联
4kV
220kV/18000kVA主变
使用电抗器四节串联
及补偿电容器
8kV
五、系统配置及其参数
激励变压器JLB-18kVA/4/8/16kV/0.4kV 1台
额定容量：18kVA；
输入电压：0-400V，单相；
输出电压：4/8/16kV
结 构：干式；
重 量：约95kg；
额定输出容量：18kW
工作电源： 220/380±10%V（单/三相），工频
输出电压：0 –400V，单相，
额定输入电流：45A
额定输出电流：45A
电压分辨率： 0.01kV
电压测量精度：1.5%
频率调节范围：30 – 300Hz
频率调节分辨率：≤0.1Hz
频率稳定度： 0.1%
运 行 时 间：额定容量下连续60min
额定容量下连续运行60min元器件 高温度≤65K;
噪 声 水 平：≤50dB
可实现以下功能
变频电源HABP-18kW/220/380V 1台
1）变频电源的放置为纵向和横向，特别适合现场操作及观察；
2）内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱，可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性；
3）参数显示：触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统
可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容，电感，频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性；
4）参数设置：大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置，可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择；
5）试验模式：触摸屏和外接鼠标操作，有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐（含手动、自动）、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等；
6）保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流、过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能；
7） 数据存储功能：试验结果保存（手动保存）、打印、上传、回查等
① 试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，当试验发生中断时，可提示中断状态。可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存50次试验记录；
② 数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，同时具有USB接口，可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印；（打印机属客户自选，若客户有此需求，须在合同中予以特别写明）
8）自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1.0%；
9）调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需设置，可加快调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡；
10）频率调节分为粗调和细调，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；
P）重 量：约22kg；
高压电抗器DK-67.5kVA/45kV 6节
额定容量：67.5kVA;
额定电压：45kV；
额定电流：1.5A；
电 感 量：90H/单节；
品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
结 构：干式；
重 量：约85kg；
电容分压器FR-270kV/500pF 1套
额定电压：270kV；
高压电容量：500pF
介质损耗：tgσ≤0.5%；
分 压 比：3000：1
测量精度：有效值1.5级;
重 量：约26kg；
补偿电容器BC-120kV/10000pF 1套
额定电压：120kV；
高压电容量：10000pF
重量：20kg
供货清单一览表
（一）配置设备一览表
序号
设 备 名 称
型 号 及 规 格
单位
数量
备注
1
激励变压器
JLB-18kVA/4/8/16kV/0.4kV
台
1
2
变频电源
HABP-18kW/220/380V
台
1
3
高压电抗器
DK-67.5kVA/45kV
台
6
4
电容分压器
FRC-270kV/500pF
套
1
5
补偿电容器
BC-120kV/10000pF
套
1
6
内部连接线
套
1
