GSBXB-108KVA/108KV 变频串联谐振试验成套装置

技术方案

 

一、系统执行标准

GB50150-2006              《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T849.6-2004        

                                     《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》

JB/T9641-1999             《试验变压器》

GB10229                      《电抗器》

GB/T.311-1997             《高压输变电设备的绝缘与配合》

DL/T846-2004              《高电压测试设备通用技术条件》

GB4793-1984               《电子测量仪器安全要求》

GB2900                        《电工名词术语》

GB4208                        《外壳防护等级》

GB191                         《包装贮运标志》

GB/T16927-1997         《高电压试验技术》

 

 

二、工作环境

环境温度：－150C –40 0C;

相对湿度：≤90%RH;

海拔高度: ≤3500米；

 

 

三、装置主要适用范围

1、满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.74uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.095uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

3、满足12500kVA以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤68kV。

4、满足10kV变电站系统交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤42kV。

5、满足35kV变电站系统交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤100kV。

 

 

四、系统技术规范及性能

4.1 系统技术参数

4.1.1 额定输出电压：0～108kV

4.1.2 谐振电压波型：正弦波，波形畸变率＜0.5%

4.1.3 被试品电流：1A

4.1.4 试验容量：108kVA

4.1.5 输出频率：30～300Hz

4.1.6 工作时间：满功率输出下，连续工作时间60min

4.1.7 品质因素：30～90

4.1.8 输入工作电源：单相220V或三相380V±10%，50Hz

4.1.9 环境温度：－15℃～+40℃

4.1.10 相对湿度：＜90RH%，无凝露状况

4.1.11 海拔高度：＜3500m

4.1.12 噪声：≤50dB

4.2 系统的性能特点

4.2.1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括：变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。

4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。

4.2.3 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。

 

 

五、装置容量确定

1.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.74uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

频率取31Hz

试验电流 I=2πfCU试 =2π×31×0.74 ×10-6×22×103=3.2A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=35H

设计四节电抗器，将四节电抗器并联使用,则单节电抗器的参数为27kVA/27kV/1A/140H，装置总容量为108kVA。

验证：1.满足10000kVA/35kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤68kV。

使用电抗器四节串联，此时电感量为L=140*4=560H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√560×0.02×10-6)=47.6Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×47.6×0.02×10-6×68×103=0.4A。

2.满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度0.7km，电容≤0.114uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

使用电抗器二节串联二组并联，此时电感量为L=140*2/2=140H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√140×0.114×10-6)=39.8Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×39.8×0.114×10-6×52×103=1.5A。

结论：装置容量定为108kVA/108kV/27kV，分四节电抗器，电抗器单节为27kVA/27kV/1A/140H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。

 

 

六、试验时使用关系表

 

设备组合试品		电抗器27kVA/27kV 四节	激励变压器输出端选择
满足10kV/300mm2电缆, (试验电压22kV,试验时间5min)	长度500m以下	使用电抗器一节	1.5kV
	长度500~1000m	使用电抗器二节并联	1.5kV
	长度1000~1500m	使用电抗器三节并联	1.5kV
	长度1500~2000m	使用电抗器四节并联	1.5kV
满足35kV/300mm2电缆, (试验电压52kV,试验时间60min)	长度350m以下	使用电抗器二节串联	3kV
	长度350~700m	使用电抗器二节串联二组并联	3kV
满足12500kVA/35kV以下变压器, (试验电压68kV,试验时间1min)		使用电抗器四节串联	3kV
满足35kV变电站系统, (试验电压100kV,试验时间1min)		使用电抗器四节串联	5kV

 

 

七、主要部件的技术规范及性能

7.1 变频电源控制箱 GSCXBD -6kVA/220V/380V    1台

7.1.1 技术参数 

7.1.1.1 输入工作电源：单相220V或三相380V±10%，50Hz。

7.1.1.2 输出电压和电流：0～400V，电流15A。

7.1.1.3 输出频率：30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。

7.1.1.4 额定输出容量：6kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量：360×230×320mm；18kg           

7.1.2 性能特点

7.1.2.1 参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。

7.1.2.2 试验模式：手动试验模式、自动试验模式

a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。

b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。

7.1.2.3 保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。

7.1.2.4 数据存储功能：试验结果保存、回查等。

a、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，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200次试验记录。

b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。

7.1.2.5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%。

7.1.2.6 调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。

7.1.2.7 过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具安全性，有效保护人身、设备及试品的安全。

7.1.2.8过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置

7.1.2.9击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内电子元件不会击穿

7.1.2.10断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

 

7.2 激励变压器GSJLB-6kVA/1.5kV/3kV/5kV/0.2kV/0.4kV     1台

配置特点：将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理，配置不同抽头励磁变，以保证励磁变压器的利用率及重量最轻。10kV电缆等电气设备试验时，使用1.5kV输出端；35kV电缆试验时，使用3kV输出端。

7.2.1 技术参数 

7.2.1.1 额定容量：6kVA       

7.2.1.2 输入电压：0～400V                  

7.2.1.3 输出电压：1.5kV ;3kV;5kV             

7.2.1.4 工作频率范围：30～300Hz                    

7.2.1.5 工作时间：60min        

7.2.1.6 外形尺寸和重量：360×280×360mm；35kg   

7.2.1.7 适用范围：电气主设备试验及电缆试验

7.2.2 性能特点

7.2.2.1 激励变为干式结构，无漏油之虑。

7.2.2.2 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既是励磁变压器，又是隔离变压器。

7.2.2.3 内置过压保护，防止击穿反击。

 

7.3 高压谐振电抗器 GSDK-27kVA/27kV   4台

7.3.1 技术参数

7.3.1.1 额定工作电压：27kV（有效值）

7.3.1.2 额定工作电流：1A（有效值）

7.3.1.3 额定容量：27kVA

7.3.1.4 额定电感量：140H

7.3.1.5工作频率：30～300Hz

7.3.1.6 工作时间：60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量：φ300×350mm；40kg/台

7.3.2 性能特点

7.3.2.1 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，外有憎水层，防潮性能好，绝缘耐热等级F级，满足干式电抗器国家规范要求。

7.3.2.2 电抗器为便携式，体积小，重量轻。

7.3.2.3 电抗器配有防涡流绝缘底座，串联时分组重叠，以降低总体高度减轻劳动强度，增强安全稳定性。

 

7.4 电容分压器 GSFC-110kV/1000pF     1台

7.4.1 技术参数

7.4.1.1 工作方式：纯电容式

7.4.1.2 额定电压：110kV有效值

7.4.1.3 额定电容量：1000pF

7.4.1.4 工作频率：30～300Hz

7.4.1.5 测量误差：＜0.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量：φ120×1000mm；8kg

7.4.2 性能特点

7.4.2.1 额定电压下可连续运行1小时。

7.4.2.2 在30～300Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。

7.4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介损值：≤0.15

7.4.2.4 分压比误差：有效值时≤0.5%，

7.4.2.5 高、低压臂的电容采用一致的介质结构，温度系数小，角位移小，在30~300H内分压比不变。

7.4.2.6 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

 

 

八、系统的基本配置

(一)主要部件一览表

序号	设备名称	规 格	单位	数量	备  注
1	变频电源控制箱	GSCXBD-6kVA/220V/380V	台	1	6kVA，30～300Hz
2	激励变压器	GSJLB-6kVA/1.5kV/3kV5kV/0.2kV/0.4kV	台	1	6kVA，30～300Hz，60min 输出电压:1.5kV;3kV;5kV
3	高压谐振电抗器	GSDK-27kVA/27kV	台	4	27kV，1A，140H，60min
4	电容分压器	GSFC-110kV/500pF	台	1	110kV，500pF，精度1.5级， 纯交流

（二）设备附件及相关资料一览表

序号	名  称	型号及规格	单位	数量	备注
1	防雨防尘罩	按设备尺寸配套	只	5
2	试验线	按设备成套需要配置	包	1
3	出厂试验报告		份	1
4	成套装置使用说明书		份	1
5	产品合格证/保修卡		各份	1
6	装箱清单		份	1