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432kVA/216kV變頻串聯諧振試驗裝置

一、被試品對象及試驗要求

1、66kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.17uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓96kV，試驗時間60min。

2、35kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

3、20kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.3175uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓30kV，試驗時間5min。

4、10kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.3755uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

5、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF；試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過68kV，試驗時間1min。

6、66kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF；試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過112kV，試驗時間1min。

7、35kV開關、GIS等變電站設備的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過95kV，試驗時間1min。

8、66kV開關、GIS等變電站設備的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過184kV，試驗時間1min。

二、工作環境

1.     環境溫度：-10℃ –50℃;

2.     相對濕度：≤90%RH;

3.     海拔高度:  ≤1000米；

三、裝置主要技術參數及功能

1.       額定容量：432kVA；

2.       輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；

3.       額定電壓：36kV；72kV；216kV；

4.       額定電流：12A；6A；2A；

5.       工作頻率：30-300Hz；

6.       裝置輸出波形：正弦波

7.       波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

8.       工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；

9.       溫    升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；

10.  品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

11.  保護功能：對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；

12.  測量精度：系統有效值1.5級；

四、設備遵循標準

GB10229-88            《電抗器》

GB1094        《電力變壓器》

GB50150-2006     《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

DL/T 596-1996          《電力設備預防性試驗規程》

GB1094.1-GB1094.6-96   《外殼防護等級》

GB2900        《電工名詞術語》

GB/T16927.1~2-1997   《高電壓試驗技術》

五、裝置容量確定

66kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.17uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓96kV，試驗時間60min。

頻率取35Hz，

試驗電流 I=2πfCU_試 =2π×35×0.17×10^-6×96×10³=3.59A

對應電抗器電感量 L=1/ω²C=121.6H

設計六節電抗器，使用電抗器三節串聯（系數1.1）兩組并聯，則單節電抗器為72kVA/36kV/2A/74H，裝置總容量為432kVA。

驗證：1、35kV/300mm²電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

使用電抗器兩節串聯（系數1.05）兩組并聯，則L=74×2×1.05/2=77.7H ，則：

試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√77.7×0.1945×10^-6)=40.94Hz

試驗電流：I=2πfCU試 =2π×40.94×0.1945×10^-6×52×10³=2.6A

2、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF；試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過68kV，試驗時間1min。

使用電抗器四節串聯（系數1.2），配置一個70kV/10000pF補償電容器，則L=74×4×1.2=355.2H ，則：

試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√355.2×0.02×10^-6)=59.71Hz

試驗電流：I=2πfCU試 =2π×59.71×0.02×10^-6×68×10³=0.26A

裝置容量定為432kVA/216kV，分六節電抗器，電抗器單節為72kVA/36kV/2A/74H，使用電抗器串并聯能滿足上述被試品的試驗要求。 

試驗時設備使用關系列表

六、系統配置及其參數

1.       激勵變壓器JLB-15kVA/4/8/16kV/0.4kV              1臺

a)      額定容量：15kVA；

b)      輸入電壓：0-400V，單相；

c)       輸出電壓：4/8/16kV

d)      結    構：干式；

e)       重    量：約75kg；

2.       變頻電源BPXZ-F -15kW/220/380V                   1臺

a)       額定輸出容量：15kW

b)      工作電源： 220/380±10%V（單/三相），工頻

c)       輸出電壓：0 –400V，單相，

d)      額定輸入電流：37.5A

e)       額定輸出電流：37.5A

f)        電壓分辨率： 0.01kV

g)       電壓測量精度：1.5%

h)      頻率調節范圍：30 – 300Hz

i)         頻率調節分辨率：≤0.1Hz

j)         頻率穩定度：    0.1%

k)      運 行 時 間：額定容量下連續60min

l)         額定容量下連續運行60min元器件最高溫度≤65K;

m)    噪 聲 水 平：≤50dB

n)      可實現以下功能

1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現場操作及觀察；

2）內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性；

3）參數顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統

可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性；

4）參數設置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇；

5）試驗模式：觸摸屏和外接鼠標操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等；

6）保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能；

7） 數據存儲功能：試驗結果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等

① 試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，當試驗發生中斷時，可提示中斷狀態。可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄；

② 數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打印機打印；（若客戶有此需求，須在合同中予以特別明示確定）

8）自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1.0%；

9）調頻范圍及頻率分辨率均可設定：調頻范圍可設為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可加快調諧過程；頻率分辨率根據需要，可預設為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡；

10）頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移；

P）重  量：約32kg；

3.       高壓電抗器DK-72kVA/36kV                    6節

a)       額定容量：72kVA;

b)      額定電壓：36kV；

c)       額定電流：2A；

d)      電 感 量：74H/單節；

e)       品質因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)        結    構：干式；

g)       重    量：約70kg；

4.       電容分壓器FR-220kV/750pF                      1套

a)       額定電壓：220kV；

b)      高壓電容量：750pF

c)       介質損耗：tgσ≤0.5%；

d)      分 壓 比：3000：1

e)       測量精度：有效值1.5級;

f)    重    量：約16kg；

5.       補償電容器BC-70kV/10000pF                      1套

g)       額定電壓：70kV/35kV；

h)      高壓電容量：10000pF/20000pF；

i)         重量：20kg

七、供貨清單一覽表

（一）配置設備一覽表

（二）相關資料一覽表