110kV-50MW电力变压器串联谐振试验装置技术方案

-1–BPXZ-HT-330kVA/330kV/55kV调频式串联谐振试验装置一、被试品对象及试验要求1、35kV/300mm2电缆2km，电容量≤0.38uF，试验频率为30～300Hz,试验电压52kV。2、10kV/300mm2电缆3km，电容量≤1.11uF，试验频率为30～300Hz,试验电压22kV。3、110kV/300mm2电缆0.4km，电容量≤0.0588uF，试验频率为30～300Hz,试验电压128kV。4、110kV/50MW电力变压器，电容量≤0.015uF，试验频率为45～65Hz，试验电压160kV。5、110kV的开关，母线，GIS等，试验频率为30～300Hz，最高试验电压265kV。6、220kV的开关的预防性试验，试验频率为30～300Hz，最高试验电压316kV。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：330kVA；2.输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；3.额定电压：330kV；55kV4.额定电流：1A；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》GB1094《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》-2–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、装置容量确定35kV/300mm2电缆2km，电容量≤0.38uF，试验频率为30～300Hz,试验电压52kV。试验电流I=2πfCU试=2π×45×0.38×10-6×52×103=5.6A对应电抗器电感量L=1/ω2C=30H设计六台电抗器，使用电抗器6节并联，则单台电抗器为55kVA/55kV/1A/180H验证:1、10kV/300mm2电缆3km，电容量≤1.11uF，试验频率为30～300Hz,试验电压22kV。使用电抗器6并联，此时电感量为180/6=30H试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√30×1.11×10-6)=30Hz。试验电流I=2πfCU试=2π×30×1.11×10-6×22×103=4.6A2、110kV/300mm2电缆0.4km，电容量≤0.0588uF，试验频率为30～300Hz,试验电压128kV。使用电抗器3节串联2组并联，此时电感量为180*3/2=270H试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√270×0.0588×10-6)=39Hz。试验电流I=2πfCU试=2π×39×0.0588×10-6×128×103=1.8A结论：装置容量定为330kVA/330kV/55kV，分六节电抗器，电抗器单节为55kVA/55kV/1A/180H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。六、试验时使用关系列表设备组合试品电抗器55kVA/55kV六节激励变压器输出端选择35kV/300mm2交联电缆(试验电压52kV)长度2km使用电抗器6节并联3kV10kV/300mm2交联电缆(试验电压22kV)长度3km使用电抗器6节并联1kV110kV/300mm2交联电缆(试验电压128kV)长度0.4km使用电抗器3节串联2组并联5kV-3–110kV电力变压器使用电抗器4节并联5kV110kV的开关，母线，GIS等使用电抗器5节并联20kV220kV的开关使用电抗器6节并联20kV七、系统配置及其参数1.激励变压器JLB-20kVA/1kV/3kV/5kV/20kV/0.4kV1台a)额定容量：20kVA；b)输入电压：380V，单相；c)输出电压：1kV；3kV；5kV；20kVd)结构：干式；e)重量：约125kg；2.变频电源BPXZ-HT-20kW/380V1台a)额定输出容量：20kWb)工作电源：380±10%V（单相），工频c)输出电压：0–400V，单相，d)额定输入电流：50Ae)额定输出电流：50Af)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-4–2)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35kg；3.高压电抗器DK-55kVA/55kV6节a)额定容量：55kVA;b)额定电压：55kV；c)额定电流：1A；d)电感量：180H/单节；-5–e)品质因素：Q≥30(f=45Hz)；f)结构：干式；g)重量：约65kg；4.电容分压器FRC-330kV-800pF1套a)额定电压：330kVb)高压电容量：800pFc)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20kg；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JLB-20kVA/1kV/3kV/5kV/20kV/0.4kV台12变频电源BPXZ-HT-20kW/380V台13高压电抗器DK-55kVA/55kV台64电容分压器FRC-330kV/800pF套15试验连接线套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