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HDTF-150kVA/50kV無局放變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置技術(shù)方案
一、系統(tǒng)執(zhí)行標準
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準》DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備測試儀器通用技術(shù)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(shè)備的絕緣與配合》
DL/T846-2004 《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件》
GB4793-1984 《電子測量儀器安全要求》
GB2900 《電工名詞術(shù)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(shù)》
二、工作環(huán)境
- 環(huán)境溫度：－150C –40 0C;
- 相對濕度：≤90%RH;
- 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3km，電容≤1.126uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。20H 6并 33.5HZ裝置電壓25KV局放量≤10Pc
4、滿足10kV以下變壓器、開關(guān)的交流耐壓試驗，電容≤0.003uF,試驗頻率139.8Hz,試驗電壓U≤35kV。432H 3串139.8HZ 裝置高電壓50KV局放量≤10Pc
四、系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及性能
4.1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
4.1.1 額定輸出電壓： 25kV 50KV
4.1.2 諧振電壓波型： 純正弦波，局放量≤10Pc波形畸變率＜1.0%
4.1.3 大被試品電流； 6A
4.1.4 大試驗容量： 150kVA
4.1.5 輸出頻率： 30～300Hz
4.1.6 工作時間： 滿功率輸出下，連續(xù)工作時間5min
4.1.7 品質(zhì)因素： 30～90
4.1.8 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz
4.1.9 環(huán)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： ＜2000m
4.1.12 噪聲： ≤50dB
4.2 系統(tǒng)的性能特點
4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢，*自主開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)該套設(shè)備所有組成部分包括：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(shù)設(shè)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300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度3km，電容≤1.126uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓不超過U≤25kV。
頻率取33.5Hz
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×33.5×1.126×10-6×25×103=5.93A
對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=20H
設(shè)計屋節(jié)電抗器，將六節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為25kVA/25。25kV/1A/120H，裝置總?cè)萘繛?50kVA。
驗證：1.滿足10kV以下變壓器、開關(guān)交流耐壓試驗，電容≤0.003uF,試驗頻率139.8Hz,試驗電壓U≤50kV。
使用電抗器三節(jié)串聯(lián)，此時電感量為L=120*6*1.2=432H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√432×0.003×10-6)=139.8Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×139.8×0.003×10-6×35×103=0.09A。
2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度3km，電容≤1.126uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓不超過U≤25kV。
使用電抗器六節(jié)并聯(lián)，此時電感量為L=120/6=20H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×1.126×10-6)=33.5Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×33.5×1.126×10-6×25×103=5.93A。
結(jié)論：裝置容量定為150kVA/25kV/50kV，分六節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為25kVA/25kV/1A/120H，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(guān)系表
設(shè)備組合 試品 | 電抗器25kVA/25kV 六節(jié) | 激勵變壓器輸出端選擇 | |
滿足10kV/300mm2電纜, (試驗電壓不超過U≤25kV,試驗時間5min) | 長度3000m | 使用電抗器五節(jié)并聯(lián) | 1.5kV |
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滿足10kV/變壓器、開關(guān), (試驗電壓≤35kV,試驗時間1min) |
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電容0.003uF | 使用電抗器三節(jié)串聯(lián) | 3.0kV | |
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七、主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能
7.1 無局放變頻電源控制箱 HDVF-30kVA/0.35kV 1臺
7.1.1 技術(shù)參數(shù)
7.1.1.1 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz。
7.1.1.2 輸出電壓和電流： 0～380V，大電流78A。
7.1.1.3 輸出頻率： 30～300Hz，頻率調(diào)節(jié)細度0.1Hz，不穩(wěn)定度＜0.05%。
7.1.1.4 輸出波型：純正弦波 局放量≤10Pc
7.1.1.5額定輸出容量： 30kVA
7.11.6外形尺寸和重量： 600×600×450mm；60kg
7.1.2 性能特點
7.1.2.1 參數(shù)設(shè)置：可對試驗電壓、耐壓時間、試驗?zāi)Ｊ健⒃囼炿娏?、等參?shù)進行設(shè)置或選擇。
7.1.2.2 試驗?zāi)Ｊ剑菏謩釉囼災(zāi)Ｊ?、自動試驗?zāi)Ｊ?/span>
a、手動試驗?zāi)Ｊ剑壕邆渖龎?、調(diào)諧（含手動、自動）、降壓（手控自動）功能等。
b、自動試驗?zāi)Ｊ剑哼M入試驗狀態(tài)后，自動進行調(diào)諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗結(jié)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(shù)據(jù)存儲功能：試驗結(jié)果保存、回查等。
a、試驗結(jié)果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結(jié)果界面中可顯示出試驗時的詳細參數(shù)，可將參數(shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存試驗記錄。
b、數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上。
7.1.2.5自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗電壓或手動升壓結(jié)果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗電壓，電壓穩(wěn)定度可達1%。
7.1.2.6 調(diào)頻范圍設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)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(shè)備及試品的安全。
7.1.2.8過電流保護：可人工設(shè)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(luò)保護功能，當高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時，自動切除整套裝置。不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)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無局放激勵變壓器 HDSB-30kVA/1.5kV/3kV/0.35kV 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大利用率及重量輕。使用1.5kV輸出端;10kV電纜交流耐壓試驗，使用3.0kV輸出端; 10kV變壓器、開關(guān)交流耐壓試驗。
7.2.1 技術(shù)參數(shù)
7.2.1.1 額定容量： 30kVA
7.2.1.2 輸入電壓： 0～380V
7.2.1.3 輸出電壓： 1.5kV;3.0kV
7.2.1.4 工作頻率范圍： 30～300Hz 局放量≤10Pc
7.2.1.5 工作時間： 5min
7.2.1.6 外形尺寸和重量：580×600×750mm；135kg
7.2.1.7 適用范圍： 電氣主設(shè)備試驗及電纜試驗
7.2.2 性能特點
7.2.2.1 激勵變?yōu)橛褪浇Y(jié)構(gòu)。
7.2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層，既是勵磁變壓器，又是隔離變壓器。
7.2.2.3 內(nèi)置過壓保護，防止擊穿反擊。
7.3 高壓無局放諧振電抗器 HDXB-25kVA/25kV 6臺
7.3.1 技術(shù)參數(shù)
7.3.1.1 額定高工作電壓： 25kV（有效值）
7.3.1.2 額定大工作電流： 1A（有效值）
7.3.1.3 額定容量： 25kVA
7.3.1.4 額定電感量： 120H
7.3.1.5工作頻率： 30～300Hz 局放量≤10Pc
7.3.1.6 工作時間： 5min
7.3.1.7 外形尺寸和重量： φ400×500mm；85kg/臺
7.3.2 性能特點
7.3.2.1 高壓無局放諧振電抗器采用真空環(huán)氧整體澆注，高壓線圈采用特殊材料及繞制方式，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(guī)范要求。
7.3.2.2 高壓無局放諧振電抗器為便攜式，體積小，重量輕。
7.3.2.3 高壓無局放諧振電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯(lián)時分組重疊，以降低總體高度減輕勞動強度，增強安全穩(wěn)定性。每節(jié) 高壓無局放諧振電抗器配有均壓環(huán)。
7.4 無局放電容分壓器 HDFC-60kV/3000pF 1臺
7.4.1 技術(shù)參數(shù)
7.4.1.1 工作方式： 純電容式
7.4.1.2 額定電壓： 60kV有效值
7.4.1.3 額定電容量： 3000pF
7.4.1.4 工作頻率： 30～300Hz 局放量≤10Pc
7.4.1.5 測量誤差： ＜1.5%
7.4.1.6 外形尺寸和重量： φ120×1000mm；8kg(1只)
7.4.2 性能特點
7.4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運行5分鐘。
7.4.2.2 在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)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≤1.0%，
7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度系數(shù)小，角位移小，在30~300H內(nèi)分壓比不變。
7.4.2.6 電壓測量通過測試引線引至變頻電源進行測量。
7.5 HDJF-2001局部放電測試儀 1臺
7.51 FB-500效驗方波 1臺
7.52 ZK-5局放阻抗單元 1臺
7.6 LB-80A隔離濾波器 1臺