JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置

作者: 来源: 日期:2017-7-21 10:34:21 点击:321 属于:变频串联谐振
JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置

JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置技术方案

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/

                                        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、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验,长度5km,电容≤1.85uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验,长度2km,电容≤0.38uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

3、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足630mm2,110kV 电缆交流耐压试验,长度1km,电容≤0.188uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

4、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足100MVA/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。

5、JL1006-810kVA/270kV/45kV变频串联谐振耐压试验装置满足110kV母线,GIS交流耐压试验,试验频率30~300Hz,试验电压U≤265kV。

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:           0~270kV

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;       2A

 4.1.4 最大试验容量:         810kVA

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380V±5%,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,完全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630mm2,110kV 电缆交流耐压试验,长度1km,电容≤0.188uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

频率取37Hz

试验电流 I=2πfCU试 =2π×37×0.188×10-6×128×103=5.6A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=98H

设计九节电抗器,将九节电抗器三节串联三组并联使用,则单节电抗器的参数为90kVA/45kV/2A/98H,装置总容量为810kVA。

验证:1.满足100MVA/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。

使用电抗器四节串联,此时电感量为L=98*4=392H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√456×0.02×10-6)=56.8Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×56.8×0.02×10-6×160×103=1.1A。

2.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验,长度5km,电容≤1.85uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器九节并联,此时电感量为L=98/9=10.8H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10.8×1.85×10-6)=35.6Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×35.6×1.85×10-6×22×103=9.1A。

3.满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验,长度2km,电容≤0.38uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器二节串联四组并联,此时电感量为L=98*2/4=49H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√49×0.38×10-6)=36.9Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×36.9×0.38×10-6×52×103=4.6A。

结论:装置容量定为810kVA/270kV/45kV,分九节电抗器,电抗器单节为90kVA/45kV/2A/98H,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

设备组合

试品

电抗器90kVA/45kV

九节

激励变压器输出端选择

满足10kV/300mm2电缆, (试验电压≤22kV,试验时间5min)

长度500m以下

使用电抗器一节

1.5kV

长度500~1000m

使用电抗器二节并联

1.5kV

长度1000~1500m

使用电抗器三节并联

1.5kV

长度1500~2000m

使用电抗器四节并联

1.5kV

长度2000~2500m

使用电抗器五节并联

1.5kV

长度2500~3000m

使用电抗器六节并联

1.5kV

长度3000~3500m

使用电抗器七节并联

1.5kV

长度3500~4000m

使用电抗器八节并联

1.5kV

长度4000~5000m

使用电抗器九节并联

1.5kV

满足35kV/300mm2电缆, (试验电压≤52kV,试验时间60min)

长度500m以下

使用电抗器二节串联

3kV

长度500~1000m

使用电抗器二节串联二组并联

3kV

长度1000~1500m

使用电抗器二节串联三组并联

3kV

长度1500~2000m

使用电抗器二节串联四组并联

3kV

满足110kV/630mm2电缆, (试验电压≤128kV,试验时间60min)

长度330m以下

使用电抗器三节串联

5kV

长度330~660m

使用电抗器三节串联二组并联

5kV

长度660~1000m

使用电抗器三节串联三组并联

5kV

满足100MVA/110kV以下变压器, (试验电压160kV,试验时间1min)

 

使用电抗器四节串联

5kV

满足110kV母线,GIS, (试验电压≤265kV,试验时间1min)

 

使用电抗器六节串联

15kV

七、主要部件的技术规范及性能

7.1 变频电源控制箱 JL1006-30kVA/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±5%,50Hz。

7.1.1.2 输出电压和电流:     0~400V,最大电流75A。

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:                  30kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量:     420×340×450mm;30kg                        

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 JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/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。10kV电缆等电气设备试验时,使用1.5kV输出端;35kV电缆等电气设备试验时,使用3kV输出端; 110kV电缆,13.8kV发电机试验时,使用5kV输出端; 110kV变电站试验时,使用15kV输出端;

7.2.1 技术参数                                                                         

7.2.1.1 额定容量:                30kVA                                                             

7.2.1.2 输入电压:                0~400V                                      

7.2.1.3 输出电压:      1.5kV       ;3kV;5kV;15kV               

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:460×350×450mm;75kg        

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。

7.3 高压谐振电抗器 JLDK-90kVA/45kV   9台

7.3.1 技术参数

7.3.1.1 额定最高工作电压:                  45kV(有效值)

7.3.1.2 额定最大工作电流:                  2A(有效值)

7.3.1.3 额定容量:                                     90kVA

7.3.1.4 额定电感量:                        98H

7.3.1.5工作频率:                     30~300Hz

7.3.1.6 工作时间:                                     60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量:        φ400×360mm;60kg/台

7.3.2 性能特点

7.3.2.1 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注,外有憎水层,防潮性能好,绝缘耐热等级F级,满足干式电抗器国家规范要求。

7.3.2.2 电抗器为便携式,体积小,重量轻。

7.3.2.3 电抗器配有防涡流绝缘底座,串联时分组重叠,以降低总体高度减轻劳动强度,增强安全稳定性。

7.4 电容分压器 FC-270kV/500pF                1台

7.4.1 技术参数

7.4.1.1 工作方式:                             纯电容式

7.4.1.2 额定电压:                                 270kV有效值

7.4.1.3 额定电容量:                      500pF

7.4.1.4 工作频率:                             30~300Hz

7.4.1.5 测量误差:                             <1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量:        φ120×1000mm;8kg(2只)

7.4.2 性能特点

7.4.2.1 额定电压下可连续运行1小时。

7.4.2.2 在30~300Hz范围内,其精度和稳定度保持要求不变。

7.4.2.3 在20℃、0.4~0.5UN下介损值:≤0.15

7.4.2.4 分压比误差:有效值时≤1.5%,

7.4.2.5 高、低压臂的电容采用一致的介质结构,温度系数小,角位移小,在30~300H内分压比不变。

7.4.2.6 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

八、系统的基本配置

(一)主要部件一览表

序号

设备名称

 

单位

数量

  

1

变频电源控制箱

JL1006-30kVA/220V/380V

1

30kVA30~300Hz

2

激励变压器

JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV

1

30kVA30~300Hz60min

输出电压:1.5kV;3kV;5kV;15kV

3

高压谐振电抗器

JLDK-90kVA/45kV

9

45kV2A98H60min

4

电容分压器

FC-270kV/500pF

1

270kV500pF,精度1.5级,

纯交流

(二)设备附件及相关资料一览表

序号

  

型号及规格

单位

数量

备注

1

防雨防尘罩

按设备尺寸配套

10

 

2

电抗器绝缘支架

 

1

 

3

电抗器绝缘底座

 

 

4

试验线

按设备成套

需要配置

1

 

5

出厂试验报告

 

1

 

6

成套装置使用说明书

 

1

 

7

产品合格证

 

1

 

8

装箱清单

 

1