540KVA/270KV電纜交流耐壓串聯(lián)諧振裝置

540KVA/270KV電纜交流耐壓串聯(lián)諧振裝置

1、設(shè)備適用范圍

1．1 滿足110kv/100000KVA主變的交流耐壓試驗(yàn)。（10KV）

1．2 滿足110kv GIS開(kāi)關(guān)、套管、母線、刀閘的耐壓試驗(yàn)。（10KV）

1．3 滿足630mm²/110kv交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度500m的交流耐壓試驗(yàn)。（6KV）

1．4 滿足300mm²/35kv交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度3Km的交流耐壓試驗(yàn)。（3KV）

1．5 滿足300mm²/10kv交聯(lián)電纜，長(zhǎng)度8Km的交流耐壓試驗(yàn)。（1.5KV）

2、設(shè)備制造引用和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

    DL/T849.6—2004      《高壓諧振試驗(yàn)裝置》

GB 6450—1986        《干式電力變壓器》

DL/T848.2—2004      《試驗(yàn)變壓器》 

GB/10229—1988       《電抗器》 

GB/T11920—1989      《控制裝置通用技術(shù)條件》

GB/T16927.1—1997    《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》

IEC358—1990         《耦合電容器和電容分壓器》

GB311.1              《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》

DL/T846—2004        《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件》

Q/CSG10007—2004    《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》

GB7328—87          《變壓器和電抗器的聲級(jí)測(cè)量》

DL474。4—1992      《交流耐壓試驗(yàn)》

3、使用環(huán)境條件

3．1 周圍空氣溫度：

溫度：+45℃       低溫度：-10℃；

大日溫差：35k       日照強(qiáng)度：0.1w/cm²

3．2 海拔高度：≤2000m ；

3．3 相對(duì)濕度：≤90 %

3．4 安裝放置地點(diǎn)平坦，電抗器安裝傾斜度不小于5⁰ ；

3．5 周圍應(yīng)無(wú)嚴(yán)重影響設(shè)備絕緣的氣體蒸氣，化學(xué)性沉積灰塵，污垢及其它爆炸性介質(zhì)。

4、設(shè)備具體配置

4.1 試驗(yàn)要求：

4．1．1．100000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量29600PF，其試驗(yàn)電壓176kv，試驗(yàn)頻率45～65Hz，試驗(yàn)時(shí)間1min。

4．1．2．110kv母線、刀閘交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01uF，其試驗(yàn)電壓為265kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間1min。

4．1．3．630mm²/110kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度0.5公里，等效電容量0.139uF/km，其試驗(yàn)電壓128kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間60min。

4．1．4．300mm²/35kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度3公里，等效電容量0.19uF/km，其試驗(yàn)電壓52kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間60min。

4．1．5．300mm²/10kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度8公里，等效電容量0.37uF/km，其試驗(yàn)電壓22kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)時(shí)間5min。

4．2 電抗器的設(shè)計(jì)：

4．2．1．100000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量29600PF，其試驗(yàn)電壓176kv，試驗(yàn)頻率45～65Hz，當(dāng)頻率為50Hz時(shí)。

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×50×0.0296×176×10^-3=1.6A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量L=1/ω²C = 342H

4．2．2．110kv母線、刀閘交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01uF，其試驗(yàn)電壓為286kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，當(dāng)頻率為55Hz時(shí)。

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×55×0.01×286×10^-3=0.98 A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量L=1/ω²C = 838H

4．2．3．630mm²/110kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度1公里，等效電容量0.139uF/km，其試驗(yàn)電壓128kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，當(dāng)頻率為35Hz時(shí)。

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×35×0.139×128×10^-3=3.91A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量L=1/ω²C =148H

4．2．4．300mm²/35kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度3公里，等效電容量0.63uF/km，其試驗(yàn)電壓52kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，當(dāng)頻率為35Hz時(shí)。

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×35×0.63×3×52×10^-3=7.204A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量L=1/ω²C =36H

4．2．5．300mm²/10kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度10公里，等效電容量3.7uF/km，其試驗(yàn)電壓22kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，當(dāng)頻率為35Hz時(shí)。

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×35×3.7×5×22×10^-3=17.9A

對(duì)應(yīng)電抗器電感量L=1/ω²C =6H

4．3 電抗器的配置：

4．3．1．做110kv母線、刀閘交流耐壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)電壓為265kv，而做300mm²/10kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)電壓22kv，考慮到設(shè)備的兼容性及單臺(tái)重量，將電抗器分10節(jié)，每節(jié)電抗器電壓為27KV，每節(jié)電流為2A，每節(jié)電感量為60H。

4．3．2．十節(jié)電抗器串聯(lián)，額定電壓270KV，額定電流2A，電感量660H，滿足母線、GIS開(kāi)關(guān)刀閘試驗(yàn)要求。

4．3．3．7節(jié)電抗器串聯(lián)，額定電壓189KV，額定電流2A，電感量462H，滿足50000KVA/110kv主變的交流耐壓試驗(yàn)要求。

4．3．5．電抗器五串兩并，額定電壓135KV，額定電流2A，電感量115H，滿足300mm²/110kv電纜長(zhǎng)度0.5km的交流耐壓試驗(yàn)要求。

4．3．6．電抗器兩串五并，額定電壓54KV，額定電流10A，電感量26.4H，滿足300mm²/35kv電纜長(zhǎng)度3km的交流耐壓試驗(yàn)要求。

4．3．7．十節(jié)電抗器并聯(lián)，額定電壓27KV，額定電流20A，電感量6H，滿足630mm²/10kv電纜長(zhǎng)度8km的交流耐壓試驗(yàn)要求。

驗(yàn)證：

1) 100000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗(yàn)，電容量29600PF，其試驗(yàn)電壓176kv，試驗(yàn)頻率45～65Hz，使用7節(jié)電抗器串聯(lián)，其額定電感量為462H，額定電壓為189KV，額定電流為2A。

試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC = 53.4Hz

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×53.4×0.0296×176×10^-3=1.7

經(jīng)過(guò)計(jì)算，用7臺(tái)27KV/2A/60H電抗器串聯(lián)，滿足100000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗(yàn)。

2) 110kv母線、刀閘交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01uF，其試驗(yàn)電壓265kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，使用10節(jié)電抗器串聯(lián)，其額定電感量為660H，額定電壓為270KV，額定電流為2A。

試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC =61Hz

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×61×0.01×265×10^-3=1.016A

經(jīng)過(guò)計(jì)算，用10臺(tái)27KV/2A/60H電抗器串聯(lián)，滿足110kv母線、刀閘的交流耐壓試驗(yàn)。

3) 630mm²/110kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度1公里，等效電容量0.139uF/km，其試驗(yàn)電壓128kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，使用電抗器5串2并，額定電感量為165H，額定電容量為0.139uF，額定電壓為135KV，額定電流為4A。

試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC =33.234Hz

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×33.234×0.139×128×10^-3=3.689A

經(jīng)過(guò)計(jì)算，用10臺(tái)27KV/2A/60H電抗器5串2并，滿足630mm²/110kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度0.5公里的交流耐壓試驗(yàn)。

4) 300mm²/35kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度3公里，等效電容量0.19uF/km，其試驗(yàn)電壓52kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，使用電抗器2串4并，其額定電感量為33H，額定電容量為0.57uF，額定電壓為54KV，額定電流為10A。

試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC =36.698Hz

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×33.698×0.57×52×10^-3=6.276A

經(jīng)過(guò)計(jì)算，用8臺(tái)27KV/2A/60H電抗器2串4并，滿足300mm²/35kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度3公里的交流耐壓試驗(yàn)。

5) 300mm²/10kv交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)，電纜長(zhǎng)度8公里，等效電容量3.7uF/km，其試驗(yàn)電壓22kv，試驗(yàn)頻率30～300Hz，使用10節(jié)電抗器并聯(lián)，其額定電感量為6H，額定電容量為3.7uF，額定電壓為27KV，額定電流為20A。

試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC =33.78Hz

試驗(yàn)電流I=ωC_XU_試=2×3.14×33.78×3.7×22×10^-3=17.234A

經(jīng)過(guò)計(jì)算，用10臺(tái)27KV/2A/60H電抗器并聯(lián)，滿足300mm²/10kv交聯(lián)電纜長(zhǎng)度8公里的交流耐壓試驗(yàn)。

4．5 勵(lì)磁變壓器的配置

4．5．1．因品質(zhì)因數(shù)Q值在額定負(fù)載下不小于20，所以，勵(lì)磁變壓器為電抗器總?cè)萘?40kvA，除以品質(zhì)因數(shù)20得27kvA取30kvA。

4．5．2．配置的勵(lì)磁變壓器規(guī)格為1.5kv/3kv/6kv/10kv。

4．6 調(diào)頻電源的配置：

4．6．1．調(diào)頻電源的容量等于或大于勵(lì)磁變壓器的容量取30kvA。

4．6．2．配置的調(diào)頻電源的規(guī)格為30kvA。

4．7 電容分壓器的配置

4．7．1．因設(shè)備的輸出電壓為265kv，所以，電容分壓器電壓為270kv、電容量為1000PF。

4．7．2．配置1臺(tái)的電容分壓器規(guī)格為TRF—270kv/0.001uF。

6、裝置各部件說(shuō)明

6．1 系統(tǒng)參數(shù)：

6．1．1．儀器輸入電壓：220v±10%   50Hz；

功率輸入電壓：380v±10%   50Hz；

6．1．2．額定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：0 ~270kv；

6．1．3．大試驗(yàn)容量：540kvA；

6．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.5%；

6．1．5．輸出電壓不穩(wěn)定度：≤0.5%；

6．1．6．輸出頻率范圍：25～320Hz；

6．1．7．頻率調(diào)節(jié)分辨率：0.01Hz；

6．1．8．品質(zhì)因數(shù)Q值：額定負(fù)載下不小于30；

6．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；

6．1．10．額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí)間：斷續(xù)運(yùn)行時(shí)間60 min；

6．1．11．電壓測(cè)量精度：1級(jí)；

6．1．12．噪   聲：≤45dB；

6．1．13．該裝置配備以下保護(hù)功能：

          設(shè)備有手動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)諧及自動(dòng)試驗(yàn)；

過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、放電保護(hù)、斷電保護(hù)、零啟動(dòng)保護(hù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機(jī)為嵌入式。

6．2 調(diào)頻電源：

6．2．1．額定輸出容量：30kvA；

6．2．2．儀器電源：220v±10%  50Hz；

功率電源：380v ±10%  50Hz；

6．2．3．額定輸入電流：79A；

6．2．4．額定輸出電壓：0-400v可調(diào)、單相、輸出電壓不穩(wěn)定度0.05%；

6．2．5．額定輸出電流：7；

6．2．6．頻率調(diào)節(jié)范圍：25～320Hz；

6．2．7．額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min溫升≤60K；

6．2．8．顯示以下參數(shù)：

a．經(jīng)變頻輸出的頻率、電壓、電流；

b．過(guò)壓保護(hù)電壓值，并可任意整定，當(dāng)成套裝置的輸出電壓值達(dá)到保護(hù)整定時(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置；

c．過(guò)流保護(hù)：當(dāng)調(diào)頻電源的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置；

d．擊穿保護(hù)：當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，可自動(dòng)切除成套裝置，裝置帶有隔離裝置，可確保設(shè)備和人身不受損害；

e．具有全電壓輸出保護(hù)，在調(diào)壓過(guò)程中，一旦調(diào)壓失控，調(diào)頻電源立即閉鎖；

6．2．9．可實(shí)現(xiàn)以下操作：

a．頻率的調(diào)節(jié)，上升和下降頻率調(diào)節(jié)分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種，并可自動(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生漂移；

• 帶有設(shè)置電壓、設(shè)置時(shí)間，電壓自動(dòng)上升到設(shè)置值而停止并自動(dòng)計(jì)時(shí)；
• 帶有各種保護(hù)功能的整定按鈕，可在面板上對(duì)各種保護(hù)值進(jìn)行整定；
• 帶有手動(dòng)試驗(yàn)功能和自動(dòng)試驗(yàn)功能；
• 帶有試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印功能。

6．3 勵(lì)磁變壓器

6．3．1．結(jié)構(gòu)形式：油浸式；

6．3．2．輸入電壓：400v；

6．3．3．輸出電壓：10kv/6kv/3kv/1.5kv；

6．3．4．額定容量：30kvA；

6．3．5．額定輸出電流：2A/4A/8A；

6．3．6．工作頻率：30～300Hz；

6．3．7．溫升額定容量下運(yùn)行60min線圈對(duì)空氣的溫升不大于60K；

6．4 高壓電抗器27kv/2A

6．4．1．結(jié)構(gòu)形式：干式、環(huán)氧澆鑄；

6．4．2．額定容量：54kvA；

6．4．3．額定電流：2A；

6．4．4．額電電壓：27kv；

6．4．5．額定電感量：60H；

6．4．6．工作頻率：30～300Hz；

6．4．7．溫升：額定電流下運(yùn)行60min電抗器對(duì)空氣的溫升不大于60K；

6．5 分壓器270kv/0.001uF

6．5．1．額定電壓270kv；

6．5．2．高壓本體2節(jié)，每節(jié)額定電壓135kv/0.002uF；

6．5．3．低壓臂電容采用高壓本體相同的材料，溫度系數(shù)小，介質(zhì)低；

7、設(shè)備配置一覽表