500kva/200kv调频串并联谐振试验装置技术方案
1、设备适用范围
1．1满足100000kva/110kv主变的交流耐压试验。
1．2满足400mm2/35kv电缆，长度2公里的交流耐压试验。
1．3满足300mm2/10kv电缆，长度3公里的交流耐压试验。
1．4满足500mm2/110kv电缆，长度0.5公里的交流耐压试验。
2、设备制造引用和执行标准
dl/t849.6—2004 《高压谐振试验装置》
gb6450—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：
最高温度：+45℃最-低温度：-10℃；
最大日温差：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、设备具体配置
4.1 试验要求：
4．1．1．100000kva/110kv主变的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压176kv，试验频率45～65hz。最大等效电容量为0.025uf。
4．1．2．400mm2/35kv电缆，长度2公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压52kv，试验频率30～300hz。最大等效电容量为0.418uf。
4．1．3．300mm2/10kv电缆，长度3公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压17.4kv，试验频率30～300hz。最大等效电容量为1.416uf。
4．1．4．500mm2/110kv电缆，长度0.5公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压128kv，试验频率30～300hz。最大等效电容量为0.0845uf。
4．2 电抗器的设计：
4．2．1.100000kva/110kv主变的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压176kv，试验频率45～65hz。最大等效电容量为0.025uf。当频率为50hz时。
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×50×0.025×176×10-3=1.38a
对应电抗器电感量l=1/ω2c = 405h
4．2．2. 400mm2/35kv电缆，长度2公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压52kv，试验频率20～300hz。最大等效电容量为0.418uf。当频率为30hz时。
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×32×0.418×52×10-3=4.37a
对应电抗器电感量l=1/ω2c = 59.182h
4．2．3. 300mm2/10kv电缆，长度3公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压17.4kv，试验频率20～300hz。最大等效电容量为1.416uf。当频率为35hz时。
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×35×1.416×22×10-3=5.418a
对应电抗器电感量l=1/ω2c = 14.604h
4．2．4. 500mm2/110kv电缆，长度0.5公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压128kv，试验频率20～300hz。最大等效电容量为0.0845uf。当频率为30hz时。
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×35×0.0845×128×10-3=2.0a
对应电抗器电感量l=1/ω2c = 333.094h
4．3 电抗器的配置：
验证：
1)100000kva/110kv主变的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压176kv，试验频率45～65hz。最大等效电容量为0.025uf。使用四台电抗器串联,其电抗器额定电感量为440h，额定电压为180kv，额定电流为1.5a。
试验频率：f=1/2π√lc = 50.3hz
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×50.3×0.025×176×10-3=1.4a
2)400mm2/35kv电缆，长度2公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压52kv，试验频率20～300hz。最大等效电容量为0.418uf。使用六台电抗器二串三并, 其电抗器额定电感量为73.3h，额定电压为90kv，额定电流为4.5a。
试验频率：f=1/2π√lc = 28.754hz
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×31.6×0.38×52×10-3=3.927a
3) 300mm2/10kv电缆，长度3公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压17.4kv，试验频率20～300hzhz。最大等效电容量为1.416uf。使用六台电抗器并联, 其电抗器额定电感量为25h，额定电压为45kv，额定电流为6a。
试验频率：f=1/2π√lc =26.75hz
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×26.75×1.416×17.4×10-3=4.141a
4) 500mm2/110kv电缆，长度0.5公里的交流耐压试验，试验时间1min，最高试验电压128kv，试验频率20～300hzhz。最大等效电容量为0.0845uf。使用三串二并电抗器, 其电抗器额定电感量为180h，额定电压为128kv，额定电流为2a。
试验频率：f=1/2π√lc =40.81hz
试验电流i=ωcxu试=2×3.14×40.81×0.0845×128×10-3=2.676a
4．4励磁变压器的配置
4．4．1．。因品质因数q值在额定负载下不小于20，所以，励磁变压器为电抗器总容量500kva，除以品质因数20得25kva取25kva。
4．4．2．配置的励磁变压器规格为25kva/1.5kv/3kv/7.5kv。
4．5 调频电源的配置：
4．5．1．调频电源的容量等于或大于励磁变压器的容量取25kva。
4．5．2．配置的调频电源的规格为25kva。
4．6 电容分压器的配置
4．6．2．配置1台的电容分压器规格为trf—200kv/0.001uf。
6、装置各部件说明
6．1 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．最大试验容量：500kva；
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25；
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：25kva；
6．2．2．仪器电源：220v±10% 50hz；
功率电源：220v 或380v ±10% 50hz；
6．2．3．额定输入电流：62.5a；
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：62.5a；
6．2．6．频率调节范围：25～320hz；
6．2．7．额定容量下连续运行60min最高温升≤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．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：单相干式；
6．3．2．输入电压：400v；
6．3．3．输出电压：1.5kv/3kv/7.5kv；
6．3．4．额定容量：25kva；
6．3．5．额定输出电流：16a/8.3a/3.3a；
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 单台高压电抗器
6．4．1．结构形式：干式、环氧浇铸；
6．4．2．额定容量：112.5kva；
6．4．3．额定电流：2.5a；
6．4．4．额电电压：45kv；
6．4．5．额定电感量：110h；
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
6．5．1．额定电压200kv；
6．5．2．高压本体2节，每节额定电压100kv/0.002uf；
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、 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
25kva
台
1
450×320×450
18
励磁变压器
25kva/1.5kv/3kv/7.5kv
台
1
500×350×620
85
高压电抗器
45kv/2.5a
台
6
φ260×450
(每台)45
电容分压器
200kv/0.001uf
台
1
φ150×1650
35
均压罩
φ300
只
1
2
附 件箱
套
1