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工程案例

10kV 400mm2电缆交流耐压试验串联谐振装置

来源:美端电气   发布时间:2018-12-21 20:22

串联谐振 3000m电缆交流耐压试验 变频(frequency conversion)串联谐振试验装置

10kV 400mm2电缆交流耐压试验串联谐振装置



  一、  串联谐振试验对象及试验要求
1.10kV/400mm2电缆交流耐压试验,长度3000m,电容量≤1.26μF,试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。

  二、  工作环境

  1. 环境温度(temperature):-150C –45 0C;

  2. 相对湿度:≤90%RH;

  3. 海拔高度:  ≤2500米;

  三、  串联谐振参数
1.   额定容量:132kVA;
2.   输入电源:单相380V电压,频率为50Hz;
3.   额定电压:22kV;
4.   额定电流(Electron flow):6A;
5.   工作频率:30-300Hz;
6.   波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%;
7.   工作时间:额定负载(load)下允许连续(Continuity)15min;过压1.1倍1分钟;
8.   温 升:额定负载(load)下连续(Continuity)运行15min后温升≤65K;
9.   品质因素:装置自身Q≥30(f=45Hz);
10.  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(frequency conversion)电源部分);
11.  测量精度:系统有效值1.5级;

  四、  串联谐振标准
GB10229-88   《电抗器》
GB1094        《电力变压(气压变量)器》
GB50150-2006     《电气装置安装工程(Engineering)电气设备交接试验标准》
DL/T 596-1996  《电力设备防止性试验规程》
GB1094.1-GB1094.6-96   《外壳防护等级》
GB2900        《电工名词科技名词》
GB/T16927.1~2-1997  《高电压试验技术》

  五、装置容量确定
10kV/300mm2电缆(Cable),长度3000m,电容量≤1.26μF,试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。变频串联谐振耐压试验装置采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片,频率分辨率16位,在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz;采用了正交非同步固定式载波调制方式,确保在整个频率区间内输出波形良好;功率部分采用了先进的IPM模块,在最小重量下确保仪器稳定和安全。变频串联谐振耐压装置采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振,在被试品上获得高电压大电流,是当前高电压试验的一种新的方法和潮流,在国内外已经得到广泛的应用。
频率取30Hz
试验电流 I=2πfCU试 =2π×30×1.26×10-6×22×103=5.2A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=20H,
设计三节电抗器,单节电抗器为44kVA/22kV/60H
结论:串联谐振装置容量定为132kVA/22kV/66kV,分三节电抗器,电抗器单节为44kVA/22kV/2A/60H通过(tōng guò)组合使用能满足上述被试品的试验要求。串联谐振耐压装置即BPXZ串联谐振耐压装置采用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压,也可以作为小电容量试品的补偿电容,使得谐振频率可以在30~300Hz范围内完成多种电力设备(如电缆、变压器、GIS开关、SF6开关、电动机、发电机、母线、套管、互感器等)的交流耐压试验--BPCX-DL变频串联谐振升压装置。

  六、串联谐振参数
1.  激励(Excitation)变压器(Transformer)JLB-6kVA/1kV/0.4kV  1台
a)   额定容量:6kVA;
b)   输入电压:380V,单相;
c)   输出电压:1kV;
d)   结 构:干式;
e)   重 量:约35kg;
2.  变频电源DAXZ-BP-F -6kW/380V     1台
a)   额定输出容量:6kW
b)   工作电源:380±10%V(单相),工频
c)   输出电压:0 – 400V,单相。
d)   额定输入电流:15A
e)   额定输出电流(Electron flow):15A
f)   输 出 波 形:正弦波
g)   电压分辨率: 0.01kV
h)   电压测量精度:0.5%
i)   频率调节范围:30 – 300Hz
j)   频率调节分辨率:≤0.1Hz
k)   频率稳定度: 0.1%
l)   运 行 时 间:额定容量下连续(Continuity)15min
m)   额定容量下连续(Continuity)运行15min元器件最高温度≤65K;
n)   噪 声 水 平:≤50dB
o)   可实现以下功能
1)   内部由嵌入式触控屏控制,操作控制功能得到优化(optimalize),操作简单
2)   自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时3分钟(全频扫). 频率分辨率0.1Hz
3)   自动试验,用户可设置试验程序,系统(system)自动按设置的程序完成试验过程
4)   自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态,调频时绘制频率电压曲线(Curve)。
5)   耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作
6)   全压输出保护:在调压过程中,严格保证变频电源不会全电压输出
7)   软件经过严格模拟运行检验,运行安全、稳定(解释:稳固安定;没有变动)、可靠
8)   自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据;
9)   液晶显示屏(LCD)可显示电源电压和电流(Electron flow);高压输出的频率、电压、电流
10) 保护功能:具有断电、过流、过压及闪络保护功能;
a)   过电压保护:可人工设定过电压保护值;当整套装置的输出电压达到保护整定值时,自动切除整套装置
b)   过电流(Electron flow)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
c)   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
d)   断电保护:试验电源断电后,装置能快速保护
11) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后,相互位置不变,不损坏,紧固件不松动
12) 外观及操作界面充分采用人性化设计,美观大方,操作简便
13) 重量约18kg;
3.  高压电抗器DK-44kVA/22kV    3节
a)   额定容量:44kVA;
b)   额定电压:22kV;
c)   额定电流(Electron flow):2A;
d)   电 感 量:60H/单节;
e)   品质因素:Q≥30 (f=45Hz);
f)   结 构:干式;
g)   重 量:约30kg;
4.  电容分压器FR-30 kV -2000pF   1套
a)   额定电压:30kV;
b)   高压电容量:2000pF
c)   介质损耗:tgσ≤0.5%;
d)   分 压 比:1000:1
e)   测量精度:有效值1.5级;
f)   重 量:约6kg;
七、供货清单一览表

  八、摘要
方案型号:SHMD
方案名称:SHMD变频串联谐振试验装置
参考标准:GB50150-2006,DL/T849.6-2004