电缆6-10kV,长度3000米的串联谐振试验技术方案

1BPXZ-HT-162kVA/108kV/27kV调频式串联谐振耐压装置一、被试品对象及试验要求1．12-100MW汽轮发电机（空冷）的交流耐压试验，电容量≤0.3μF，试验电压≤25kV。2．电缆6-10kV，长度3000米，截面积300mm2,电容量≤1.11μF，试验频率30~300Hz，试验电压22kV。3．电缆35kV，长度1000米，截面积300mm2，电容量≤0.19μF，试验频率30~300Hz，试验电压52kV。4．35kV及以下电气设备（开关、母线、互感器、套管、绝缘子等）交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过100kV。5．110kV/75000kVA变压器的分级绝缘耐压试验，电容量≤0.015μF，试验频率45-65Hz，试验电压95kV。二、工作环境1.环境温度：－150C–450C;2.相对湿度：≤90%RH;3.海拔高度:≤2500米；三、装置主要技术参数及功能1.额定容量：162kVA；2.输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；3.额定电压：108kV；54kV；27kV；4.额定电流：1.5A；3A；6A；5.工作频率：30-300Hz；6.波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；7.工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；8.温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；9.品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；10.保护功能：对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；11.测量精度：系统有效值1.5级；四、设备遵循标准GB10229-88《电抗器》2GB1094《电力变压器》GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》GB1094.1-GB1094.6-96《外壳防护等级》GB2900《电工名词术语》GB/T16927.1~2-1997《高电压试验技术》五、试验时使用关系列表设备组合试品电抗器40.5kVA/27kV四节激励变压器输出端选择10kV/300mm2交联电缆(试验电压22kV)长度3000m使用电抗器四节并联1kV35kV/300mm2交联电缆(试验电压52kV)长度1000m使用电抗器二节串联二并联3kV35kV等级：开关,绝缘子使用电抗器四节串联6kV110kV/75000kVA主变使用电抗器四节串联3kV100MW火力发电机使用电抗器二节并联3kV六、装置容量确定电缆6-10kV，长度3000米，截面积300mm2,电容量≤1.11μF，试验频率30~300Hz，试验电压22kV。频率取35Hz.试验电流I=2πfCU试=2π×35×1.11×10-6×22×103=5.4A对应电抗器电感量L=1/ω2C=20H设计四台电抗器，使用电抗器4台并联可满足要求，则单节电抗器为40.5kVA/27kV/1.5A/80H验证:1、电缆35kV，长度1000米，截面积300mm2,电容量≤0.19μF，试验频率20~300Hz，试验电压52kV。使用电抗器二节串联二组并联,此时电抗器电感量为L=80/2*2=80H试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√80×0.19×10-6)=40Hz。试验电流I=2πfCU试=2π×40×0.19×10-6×52×103=2.48A32、12-100MW汽轮发电机（空冷）的交流耐压试验，电容量≤0.3μF，试验电压≤25kV。使用电抗器二节并联,此时电抗器电感量为L=80/2=40H试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√40×0.3×10-6)=46Hz。试验电流I=2πfCU试=2π×46×0.3×10-6×25×103=2.2A如考虑做小容量的发电机，则需配补偿电容器，因需要做110kV主变的分级绝缘耐压，则配一台100kV/10000pF的补偿电容器。3、35kV开关、绝缘子、母等设备交流试验试验，试验频率20~300Hz，电压95kV。使用电抗器四节串联,此时电抗器电感量为L=80*4=320H试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√320×0.003×10-6)=160Hz。试验电流I=2πfCU试=2π×160×0.003×10-6×95×103=0.2A4、110kV/75000kVA变压器的分级绝缘耐压试验，电容量≤0.015μF，试验频率45-65Hz，试验电压95kV。使用电抗器四节串联,此时电抗器电感量为L=80*4=320H，配100kV/10000pF的补偿电容器试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√320×0.025×10-6)=56Hz。试验电流I=2πfCU试=2π×56×0.015×10-6×95×103=0.5A结论：装置容量定为162kVA/108kV，27kV，分四节电抗器，电抗器单节为40.5kVA/27kV/1.5A/80H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。七、系统配置及其参数1.激励变压器JB-15kVA/1kV/3kV/6kV/0.4kV1台a)额定容量：15kVA；b)输入电压：400V，单相；c)输出电压：1kV；3kV；6kVd)结构：干式；e)重量：约100kg；2.变频电源BPXZ-HT-15kW/380V1台a)额定输出容量：15kWb)工作电源：380±10%V（单相），工频c)输出电压：0–400V，单相，4d)额定输入电流：37.5Ae)额定输出电流：37.5Af)输出波形：正弦波g)电压分辨率：0.01kVh)电压测量精度：0.5%i)频率调节范围：30–300Hzj)频率调节分辨率：≤0.1Hzk)频率稳定度：0.1%l)运行时间：额定容量下连续60minm)额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;n)噪声水平：≤50dBo)可实现以下功能1)内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单2)自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时3分钟(全频扫).频率分辨率0.1Hz3)自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程4)自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。5)耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作6)全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出7)软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠8)自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；9)液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流10)保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；a)过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置b)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5定值时，自动切除整套装置c)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d)断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护11)变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动12)外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便13)重量约22kg；3.高压电抗器DK-40.5kVA/27kV四节a)额定容量：40.5kVA;b)额定电压：27kV；c)额定电流：1.5A；d)电感量：80H/单节；e)品质因素：Q≥20(f=45Hz)；f)结构：干式；g)重量：约50kg；4.电容分压器FRC-100kV-500pF1套a)额定电压：100kV；b)高压电容量：500pFc)介质损耗：tgσ≤0.5%；d)分压比：1000：1e)测量精度：有效值1.5级;f)重量：约8kg；5.补偿电容器BC-100kV-10000pF1套g)额定电压：100kVh)高压电容量：10000pFi)介质损耗：tgσ≤0.5%；j)分压比：1000：1k)测量精度：有效值1.5级;6l)重量：约12kg；八、供货清单一览表（一）配置设备一览表序号设备名称型号及规格单位数量备注1激励变压器JB-15kVA/1kV/3kV/6kV/0.4kV台12变频电源BPXZ-HT-15kW/380V台13高压电抗器DK-40.5kVA/27kV台44电容分压器FRC-100kV/500pF套15补偿电容器BC-100kV/10000pF套16附件及试验线套1（二）相关资料一览表序号资料名称单位数量备注1出厂试验报告份12成套装置使用说明书份13产品合格证和用户意见卡套1