JYE-500KVA/200KV全自动变频串联谐振耐压试验装置

JYE-500KVA/200KV变频串联谐振耐压试验装置

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

1.     环境温度：－15⁰C –40 ⁰C;

2.     相对湿度：≤90%RH;

3.     海拔高度:  ≤3500米；

三、装置主要适用范围

1、满足400mm²,10kV 电缆交流耐压试验，长度4km，电容≤1.68uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、满足400mm²,20kV 电缆交流耐压试验，长度3km，电容≤0.7944uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤45kV。

3、满足400mm²,35kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.42uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

4、满足400mm²,110kV 电缆交流耐压试验，长度0.5km，电容≤0.078uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

5、满足120MVA/110kV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≤160kV。

6、满足110kV母线，GIS交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤184kV。

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：            0～200kV

4.1.2 谐振电压波型：            正弦波，波形畸变率＜1.0%

4.1.3 最大被试品电流；       2.5A

 4.1.4 最大试验容量：         500kVA

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

满足400mm²,110kV 电缆交流耐压试验，长度0.5km，电容≤0.078uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

频率取35Hz

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×35×0.078×10^-6×128×10³=2.2A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=265H

设计八节电抗器，将八节电抗器串联使用,则单节电抗器的参数为63kVA/25kV/2.5A/66H，装置总容量为500kVA。

验证：1.满足120MVA/110kV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≤160kV。

使用电抗器八节串联，此时电感量为L=60*8=480H,

配补偿电容器160kV/0.01uF一只，此时总电容量为0.03uF

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√264×0.03×10^-6)=56.6Hz。

试验电流I=2πfCU_试 =2π×56.6×0.03×10^-6×160×10³=1.7A。

2.满足400mm²,10kV 电缆交流耐压试验，长度4km，电容≤1.68uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器八节并联，此时电感量为L=60/4=16.5H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√16.5×1.68×10^-6)=30.2Hz。

试验电流I=2πfCU_试 =2π×30.2×1.68×10^-6×22×10³=7.0A。

3.满足400mm²,20kV 电缆交流耐压试验，长度3km，电容≤0.7944uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤45kV。

使用电抗器八节并联，此时电感量为L=66/4=16.5H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√16.5×0.7944×10^-6)=43.9Hz。

试验电流I=2πfCU_试 =2π×43.9×0.7944×10^-6×45×10³=9.8A。

4.满足400mm²,35kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.42uF,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=66*2/2=66H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√66×0.42×10^-6)=30.2Hz。

试验电流I=2πfCU_试 =2π×30.2×0.42×10^-6×52×10³=4.2A。

结论：装置容量定为500kVA/200kV，分四节电抗器，电抗器单节为125kVA/50kV/2.5A/57H，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

七、主要部件的技术规范及性能

7.1 变频电源控制箱 JY-25kVA/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，最大电流50A。

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：        25kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量：   510×340×320mm；25kg               

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 JY-25kVA/1.5kV/3kV/5kV/10kV/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最大利用率及重量最轻。

 7.2.1 技术参数                                                          

7.2.1.1 额定容量：        25kVA                                               

7.2.1.2 输入电压：        0～400V                            

7.2.1.3 输出电压：       1.5kV ;3kV;5kV;10kV                  

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：400×330×450mm；125kg      

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。