KDXZ-810kVA/270kV/27kV

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

技

術

方

案

武漢凱迪正大電氣有限公司

  KDXZ-810kVA/270kV/27kV

    變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

一、系統執行標準

GB50150-2006            《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

DL/T849.6-2004          《電力設備專用測試儀器通用技術條件

                     第6部分：高壓諧振試驗裝置》

JB/T9641-1999            《試驗變壓器》

GB10229                  《電抗器》

GB/T.311-1997            《高壓輸變電設備的絕緣與配合》

DL/T846-2004             《高電壓測試設備通用技術條件》

GB4793-1984              《電子測量儀器安全要求》

GB2900                   《電工名詞術語》

GB4208                   《外殼防護等級》

GB191                    《包裝貯運標志》

GB/T16927-1997           《高電壓試驗技術》

二、工作環境

1.       環境溫度：－150C –40 0C;

2.       相對濕度：≤90%RH;

3.       海拔高度:  ≤3500米；

三、裝置主要適用范圍

1、滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度10km，電容≤3.7uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

2、滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度5km，電容≤0.95uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

3、滿足630mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.188uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

4、滿足200MW/13.8kV發電機交流耐壓試驗，電容≤0.2uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤20.7kV。

5、滿足10kV電動機交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤16kV。

6、滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。

7、滿足110kV母線，GIS交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤265kV。

四、系統技術規范及性能

4.1 系統技術參數

4.1.1 額定輸出電壓：              0～270kV

4.1.2 諧振電壓波型：              正弦波，波形畸變率＜1.0%

4.1.3 Z大被試品電流；       3A

 4.1.4 Z大試驗容量：         810kVA

4.1.5 輸出頻率：                                   30～300Hz

4.1.6 工作時間：                                   滿功率輸出下，連續工作時間60min

4.1.7 品質因素：                              30～90

4.1.8 輸入工作電源：                   三相380V±10%，50Hz

4.1.9 環境溫度：                              －15℃～+40℃

4.1.10 相對濕度：                              ＜90RH%，無凝露狀況

4.1.11 海拔高度：                              ＜3500m

4.1.12 噪聲：                                           ≤50dB

4.2 系統的性能特點

4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方面的優勢，自主開發設計和生產該套設備的組成部分包括：變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。

4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時及操作提示功能。

4.2.3 具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。

五、裝置容量確定

     滿足630mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗，長度1km，電容≤0.188uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV。

頻率取37Hz

試驗電流 I=2πfCU試 =2π×35×0.188×10-6×128×103=5.3A

對應電抗器電感量 L=1/ω2C=100H

設計十節電抗器，將十節電抗器五節串聯二組并聯使用,則單節電抗器的參數為81kVA/27kV/3A/40H，裝置總容量為810kVA。

驗證：1.滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV。

使用電抗器八節串聯，此時電感量為L=40*8=320H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√320×0.02×10-6)=62.9Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×62.9×0.02×10-6×160×103=1.3A。

2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度10km，電容≤3.7uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。

使用電抗器六節并聯，此時電感量為L=40/6=6.7H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.7×3.7×10-6)=32Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×32×3.7×10-6×22×103=16.4A。

3.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度5km，電容≤0.95uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。

使用電抗器二節串聯四組并聯，此時電感量為L=40*2/4=20H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×0.95×10-6)=36.5Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×36.5×0.95×10-6×52×103=11.3A。

4.滿足200MW/13.8kV發電機交流耐壓試驗，電容≤0.2uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤20.7kV。

使用電抗器一節，此時電感量為L=40H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√40×0.2×10-6)=56.3Hz。

試驗電流I=2πfCU試 =2π×56.3×0.2×10-6×20.6×103=1.5A。

結論：裝置容量定為810kVA/270kV/27kV，分十節電抗器，電抗器單節為81kVA/27kV/3A/40H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。

六、試驗時使用關系表

七、主要部件的技術規范及性能

7.1 變頻電源控制箱 KDXZ-30kVA/380V    1臺

7.1.1 技術參數  

7.1.1.1 輸入工作電源：        三相380V±10%，50Hz。

7.1.1.2 輸出電壓和電流：        0～400V，Z大電流75A。

7.1.1.3 輸出頻率：                30～300Hz，頻率調節細度0.1Hz，不穩定度＜0.05%。

7.1.1.4 額定輸出容量：                30kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量：        420×340×450mm；30kg                        

7.1.2 性能特點

7.1.2.1 參數設置：可對試驗電壓、耐壓時間、試驗模式、試驗電流、等參數進行設置或選擇。

7.1.2.2 試驗模式：手動試驗模式、自動試驗模式

a、手動試驗模式：具備升壓、調諧（含手動、自動）、降壓（手控自動）功能等。

b、自動試驗模式：進入試驗狀態后，自動進行調諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉到試驗結果界面。

7.1.2.3 保護功能及其信息提示：具備高壓過壓、低壓過流保護，以及失諧保護、零位、放電保護等多重保護功能。

7.1.2.4 數據存儲功能：試驗結果保存、回查等。

a、試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存200次試驗記錄。

b、數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。

7.1.2.5自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1%。

7.1.2.6 調頻范圍設定：調頻范圍可設為20～300Hz。

7.1.2.7 過壓保護功能：軟件過壓保護值，豐富的高壓過壓保護功能，更具安全性，有效保護人身、設備及試品的安全。

7.1.2.8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

7.1.2.9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

7.1.2.10斷電保護：試驗電源斷電后，裝置能快速保護

7.2 激勵變壓器 JLB-30kVA/1.5kV/2.5kV/5kV/15kV/0.4kV     1臺 

配置特點：將高電壓、小電流、短時間與低電壓、大電流、長時間的試品試驗分開處理，配置不同抽頭勵磁變，以保證勵磁變壓器的利用率及輕量化。10kV電纜等電氣設備試驗時,使用1.5kV輸出端;35kV電纜等電氣設備試驗時，使用2.5kV輸出端; 110kV電纜,13.8kV發電機試驗時，使用5kV輸出端; 110kV變電站試驗時，使用15kV輸出端;

7.2.1 技術參數                                                                     

7.2.1.1 額定容量：                 30kVA                                                        

7.2.1.2 輸入電壓：                 0～400V                                        

7.2.1.3 輸出電壓：           1.5kV        ;2.5kV;5kV;15kV                       

7.2.1.4 工作頻率范圍：         30～300Hz                                                

7.2.1.5 工作時間：                 60min                                                        

7.2.1.6 外形尺寸和重量：460×350×450mm；135kg         

7.2.1.7 適用范圍：                 電氣主設備試驗及電纜試驗

7.2.2 性能特點

7.2.2.1 激勵變為干式結構，無漏油之慮。

7.2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層，既是勵磁變壓器，又是隔離變壓器。

7.2.2.3 內置過壓保護，防止擊穿反擊。

7.3 高壓諧振電抗器 DK-81kVA/27kV   10臺

7.3.1 技術參數

7.3.1.1 額定Z高工作電壓：                27kV（有效值）

7.3.1.2 額定Z大工作電流：                3A（有效值）

7.3.1.3 額定容量：                                   81kVA

7.3.1.4 額定電感量：                           40H

7.3.1.5工作頻率：                   30～300Hz

7.3.1.6 工作時間：                                   60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量：             φ400×350mm；60kg/臺

7.3.2 性能特點

7.3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環氧整體澆注，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級F級，滿足干式電抗器國家規范要求。

7.3.2.2 電抗器為便攜式，體積小，重量輕。

7.3.2.3 電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯時分組重疊，以降低總體高度減輕勞動強度，增強安全穩定性。

7.4 電容分壓器 FC-270kV/500pF                  1臺

7.4.1 技術參數

7.4.1.1 工作方式：                           純電容式

7.4.1.2 額定電壓：                                  270kV有效值

7.4.1.3 額定電容量：                        500pF

7.4.1.4 工作頻率：                           30～300Hz

7.4.1.5 測量誤差：                           ＜1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量：            φ120×1000mm；8kg(2只)

7.4.2 性能特點

7.4.2.1 額定電壓下可連續運行1小時。

7.4.2.2 在30～300Hz范圍內，其精度和穩定度保持要求不變。

7.4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.15

7.4.2.4 分壓比誤差：有效值時≤1.5%，

7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質結構，溫度系數小，角位移小，在30~300H內分壓比不變。

7.4.2.6 電壓測量通過專用測試引線引至變頻電源進行測量。

八、系統的基本配置

(一)主要部件一覽表

（二）設備附件及相關資料一覽表

九． 服 務

9.1該設備到貨后，供方負責該套設備現場調試并協助需方完成D一次現場試驗，并負責設備的操作及人員技術培訓。

9.2供方對提供的產品實行保修，保修期為發貨之日起一年時間，保修期內負責免費檢查，零部件的更換。

9.3超過一年的產品供方常年負責維修，且只收取維修成本費用。

9.4實行24小時快速響應服務，在接到需要服務的電話或fax后,4小時實行技術響應。