串联谐振方案
SFXZB-405kVA/270kV 变频串联谐振试验装置
发布日期：2020-05-31 点击：1110次
一、 被试品对象及试验要求
1、110kV/300mm2电缆0.5km的交流耐压试验，电容量≤0.0735uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。
2、35kV/300mm2长度2km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
3、110kV/63000kVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过160kV，试验时间1min。
4、110kV开关、刀闸、绝缘子等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压265kV，试验时间1min。
二、 工作环境
1. 环境温度：－100C –500C;
2. 相对湿度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米；
三、 装置主要技术参数及功能
1. 额定容量：405kVA；
2. 输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；
3. 额定电压：45kV；90kV；135kV；270kV
4. 额定电流：9A；4.5A；3A；1.5A
5. 工作频率：30-300Hz；
6. 装置输出波形：正弦波
7. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
8. 工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；
9. 温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；
10. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
11. 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)；
12. 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/T 596-1996 《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\装置容量确定
设计六节电抗器，则单节电抗器为67.5kVA/45kV/1.5A/85H，装置总容量为405kVA。
验证：1、35kV/300mm2长度2km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
使用电抗器两节串联（系数1.05）三组并联，则L=85×2×1.05/3=59.5 H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√59.5×0.389×10-6)=33Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×33×0.389×10-6×52×103=4.19A
2、110kV/300mm2电缆0.5km的交流耐压试验，电容量≤0.0735uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。
使用电抗器三节串联（系数1.2）两组并联，则L=85×3×1.2/2=153H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√153×0.0735×10-6)=47.6Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×47.6×0.0735×10-6×128×103=2.81A
装置容量定为405kVA/270kV，分六节电抗器，电抗器单节为67.5kVA/45kV/1.5A/85H，使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。
试验时设备使用关系列表
|
被试品对象 |
电抗器 67.5kVA/45kV六节 |
激励变压器 输出端选择 |
|
35kV/300mm2长度2km电缆 |
使用电抗器两节串联 三组并联 |
4kV |
|
110kV开关、刀闸、绝缘子 |
使用电抗器六节串联 |
16kV |
|
110kV/300mm2电缆0.5km |
使用电抗器三节串联 两组并联 |
4kV |
|
110kV/63000kVA主变 |
使用电抗器四节串联 |
8kV |
六、系统配置及其参数
1. 激励变压器JLB-18kVA/4/8/16kV/0.4kV 1台
a) 额定容量：18kVA；
b) 输入电压：0-400V，单相；
c) 输出电压：4/8/16kV
d) 结 构：干式；
e) 重 量：约90kg；
2. 变频电源BPXZ-F -18kW/220/380V 1台
a) 额定输出容量：18kW
b) 工作电源： 220/380±10%V（单/三相），工频
c) 输出电压：0 –400V，单相，
d) 额定输入电流：45A
e) 额定输出电流：45A
f) 电压分辨率： 0.01kV
g) 电压测量精度：1.5%
h) 频率调节范围：30 – 300Hz
i) 频率调节分辨率：≤0.1Hz
j) 频率稳定度： 0.1%
k) 运 行 时 间：额定容量下连续60min
l) 额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;
m) 噪 声 水 平：≤50dB
n) 可实现以下功能
1）变频电源的放置为纵向和横向，特别适合现场操作及观察；
2）内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱，可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性；
3）参数显示：触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统
可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容，电感，频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性；
4）参数设置：大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置，可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择；
5）试验模式：触摸屏和外接鼠标操作，有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐（含手动、自动）、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等；
6）保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流、过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能；
7） 数据存储功能：试验结果保存（手动保存）、打印、上传、回查等
① 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，当试验发生中断时，可提示中断状态。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50次试验记录；
② 数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，同时具有USB接口，可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印；（打印机属客户自选，若客户有此需求，须在合同中予以特别写明）
8）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1.0%；
9）调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需设置，可加快调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡；
10）频率调节分为粗调和细调，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移；
P）重 量：约22kg；
3. 高压电抗器DK-67.5kVA/45kV 6节
a) 额定容量：67.5kVA;
b) 额定电压：45kV；
c) 额定电流：1.5A；
d) 电 感 量：85H/单节；
e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f) 结 构：干式；
g) 重 量：约68kg；
4. 电容分压器FR-270kV/500pF 1套
a) 额定电压：270kV；
b) 高压电容量：500pF
c) 介质损耗：tgσ≤0.5%；
d) 分 压 比：3000：1
e) 测量精度：有效值1.5级;
f) 重 量：约26kg；
七、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-18kVA/4/8/16kV/0.4kV |
台 |
1 |
|
|
2 |
变频电源 |
BPXZ-F-18kW/220/380V |
台 |
1 |
|
|
3 |
高压电抗器 |
DK-67.5kVA/45kV |
台 |
6 |
|
|
4 |
电容分压器 |
FRC-270kV/500pF |
套 |
1 |
|
|
5 |
内部连接线 |
|
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 |
1 |
|
|
2 |
成套装置使用说明书 |
份 |
1 |
|
|
3 |
产品合格证和用户意见卡 |
套 |
1 |
