540KVA/270KV电缆交流耐压串联谐振装置

540KVA/270KV电缆交流耐压串联谐振装置

1、设备适用范围

1．1 满足110kv/100000KVA主变的交流耐压试验。（10KV）

1．2 满足110kv GIS开关、套管、母线、刀闸的耐压试验。（10KV）

1．3 满足630mm²/110kv交联电缆，长度500m的交流耐压试验。（6KV）

1．4 满足300mm²/35kv交联电缆，长度3Km的交流耐压试验。（3KV）

1．5 满足300mm²/10kv交联电缆，长度8Km的交流耐压试验。（1.5KV）

2、设备制造引用和执行标准

    DL/T849.6—2004      《高压谐振试验装置》

GB 6450—1986        《干式电力变压器》

DL/T848.2—2004      《试验变压器》 

GB/10229—1988       《电抗器》 

GB/T11920—1989      《控制装置通用技术条件》

GB/T16927.1—1997    《高电压试验技术》

IEC358—1990         《耦合电容器和电容分压器》

GB311.1              《高压输变电设备的绝缘配合》

DL/T846—2004        《高电压测试设备通用技术条件》

Q/CSG10007—2004    《电力设备预防性试验规程》

GB7328—87          《变压器和电抗器的声级测量》

DL474。4—1992      《交流耐压试验》

3、使用环境条件

3．1 周围空气温度：

温度：+45℃       低温度：-10℃；

大日温差：35k       日照强度：0.1w/cm²

3．2 海拔高度：≤2000m ；

3．3 相对湿度：≤90 %

3．4 安装放置地点平坦，电抗器安装倾斜度不小于5⁰ ；

3．5 周围应无严重影响设备绝缘的气体蒸气，化学性沉积灰尘，污垢及其它爆炸性介质。

4、设备具体配置

4.1 试验要求：

4．1．1．100000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量29600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，试验时间1min。

4．1．2．110kv母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其试验电压为265kv，试验频率30～300Hz，试验时间1min。

4．1．3．630mm²/110kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度0.5公里，等效电容量0.139uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，试验时间60min。

4．1．4．300mm²/35kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度3公里，等效电容量0.19uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，试验时间60min。

4．1．5．300mm²/10kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度8公里，等效电容量0.37uF/km，其试验电压22kv，试验频率30～300Hz，试验时间5min。

4．2 电抗器的设计：

4．2．1．100000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量29600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，当频率为50Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×50×0.0296×176×10^-3=1.6A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 342H

4．2．2．110kv母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其试验电压为286kv，试验频率30～300Hz，当频率为55Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×55×0.01×286×10^-3=0.98 A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 838H

4．2．3．630mm²/110kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度1公里，等效电容量0.139uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，当频率为35Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×35×0.139×128×10^-3=3.91A

对应电抗器电感量L=1/ω²C =148H

4．2．4．300mm²/35kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度3公里，等效电容量0.63uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，当频率为35Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×35×0.63×3×52×10^-3=7.204A

对应电抗器电感量L=1/ω²C =36H

4．2．5．300mm²/10kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度10公里，等效电容量3.7uF/km，其试验电压22kv，试验频率30～300Hz，当频率为35Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×35×3.7×5×22×10^-3=17.9A

对应电抗器电感量L=1/ω²C =6H

4．3 电抗器的配置：

4．3．1．做110kv母线、刀闸交流耐压试验，其试验电压为265kv，而做300mm²/10kv交联电缆交流耐压试验，其试验电压22kv，考虑到设备的兼容性及单台重量，将电抗器分10节，每节电抗器电压为27KV，每节电流为2A，每节电感量为60H。

4．3．2．十节电抗器串联，额定电压270KV，额定电流2A，电感量660H，满足母线、GIS开关刀闸试验要求。

4．3．3．7节电抗器串联，额定电压189KV，额定电流2A，电感量462H，满足50000KVA/110kv主变的交流耐压试验要求。

4．3．5．电抗器五串两并，额定电压135KV，额定电流2A，电感量115H，满足300mm²/110kv电缆长度0.5km的交流耐压试验要求。

4．3．6．电抗器两串五并，额定电压54KV，额定电流10A，电感量26.4H，满足300mm²/35kv电缆长度3km的交流耐压试验要求。

4．3．7．十节电抗器并联，额定电压27KV，额定电流20A，电感量6H，满足630mm²/10kv电缆长度8km的交流耐压试验要求。

验证：

1) 100000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量29600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，使用7节电抗器串联，其额定电感量为462H，额定电压为189KV，额定电流为2A。

试验频率：f=1/2π√LC = 53.4Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×53.4×0.0296×176×10^-3=1.7

经过计算，用7台27KV/2A/60H电抗器串联，满足100000kvA/110kv 主变的交流耐压试验。

2) 110kv母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其试验电压265kv，试验频率30～300Hz，使用10节电抗器串联，其额定电感量为660H，额定电压为270KV，额定电流为2A。

试验频率：f=1/2π√LC =61Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×61×0.01×265×10^-3=1.016A

经过计算，用10台27KV/2A/60H电抗器串联，满足110kv母线、刀闸的交流耐压试验。

3) 630mm²/110kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度1公里，等效电容量0.139uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，使用电抗器5串2并，额定电感量为165H，额定电容量为0.139uF，额定电压为135KV，额定电流为4A。

试验频率：f=1/2π√LC =33.234Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×33.234×0.139×128×10^-3=3.689A

经过计算，用10台27KV/2A/60H电抗器5串2并，满足630mm²/110kv交联电缆长度0.5公里的交流耐压试验。

4) 300mm²/35kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度3公里，等效电容量0.19uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，使用电抗器2串4并，其额定电感量为33H，额定电容量为0.57uF，额定电压为54KV，额定电流为10A。

试验频率：f=1/2π√LC =36.698Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×33.698×0.57×52×10^-3=6.276A

经过计算，用8台27KV/2A/60H电抗器2串4并，满足300mm²/35kv交联电缆长度3公里的交流耐压试验。

5) 300mm²/10kv交联电缆交流耐压试验，电缆长度8公里，等效电容量3.7uF/km，其试验电压22kv，试验频率30～300Hz，使用10节电抗器并联，其额定电感量为6H，额定电容量为3.7uF，额定电压为27KV，额定电流为20A。

试验频率：f=1/2π√LC =33.78Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×33.78×3.7×22×10^-3=17.234A

经过计算，用10台27KV/2A/60H电抗器并联，满足300mm²/10kv交联电缆长度8公里的交流耐压试验。

4．5 励磁变压器的配置

4．5．1．因品质因数Q值在额定负载下不小于20，所以，励磁变压器为电抗器总容量540kvA，除以品质因数20得27kvA取30kvA。

4．5．2．配置的励磁变压器规格为1.5kv/3kv/6kv/10kv。

4．6 调频电源的配置：

4．6．1．调频电源的容量等于或大于励磁变压器的容量取30kvA。

4．6．2．配置的调频电源的规格为30kvA。

4．7 电容分压器的配置

4．7．1．因设备的输出电压为265kv，所以，电容分压器电压为270kv、电容量为1000PF。

4．7．2．配置1台的电容分压器规格为TRF—270kv/0.001uF。

6、装置各部件说明

6．1 系统参数：

6．1．1．仪器输入电压：220v±10%   50Hz；

功率输入电压：380v±10%   50Hz；

6．1．2．额定输出电压调节范围：0 ~270kv；

6．1．3．大试验容量：540kvA；

6．1．4．谐振电压波形：正弦波、畸变率：≤0.5%；

6．1．5．输出电压不稳定度：≤0.5%；

6．1．6．输出频率范围：25～320Hz；

6．1．7．频率调节分辨率：0.01Hz；

6．1．8．品质因数Q值：额定负载下不小于30；

6．1．9．绝缘水平：1.2倍额定电压耐压1min；

6．1．10．额定电流下连续运行时间：断续运行时间60 min；

6．1．11．电压测量精度：1级；

6．1．12．噪   声：≤45dB；

6．1．13．该装置配备以下保护功能：

          设备有手动试验、自动调谐及自动试验；

过电压保护、过电流保护、放电保护、断电保护、零启动保护。

试验数据大屏幕显示、中文菜单、可打印输出、打印机为嵌入式。

6．2 调频电源：

6．2．1．额定输出容量：30kvA；

6．2．2．仪器电源：220v±10%  50Hz；

功率电源：380v ±10%  50Hz；

6．2．3．额定输入电流：79A；

6．2．4．额定输出电压：0-400v可调、单相、输出电压不稳定度0.05%；

6．2．5．额定输出电流：7；

6．2．6．频率调节范围：25～320Hz；

6．2．7．额定容量下连续运行60min温升≤60K；

6．2．8．显示以下参数：

a．经变频输出的频率、电压、电流；

b．过压保护电压值，并可任意整定，当成套装置的输出电压值达到保护整定时，可自动切除成套装置；

c．过流保护：当调频电源的输出电流达到保护整定值时，可自动切除成套装置；

d．击穿保护：当高压侧发生对地闪络时，可自动切除成套装置，装置带有隔离装置，可确保设备和人身不受损害；

e．具有全电压输出保护，在调压过程中，一旦调压失控，调频电源立即闭锁；

6．2．9．可实现以下操作：

a．频率的调节，上升和下降频率调节分粗调和细调两种，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；

• 带有设置电压、设置时间，电压自动上升到设置值而停止并自动计时；
• 带有各种保护功能的整定按钮，可在面板上对各种保护值进行整定；
• 带有手动试验功能和自动试验功能；
• 带有试验数据打印功能。

6．3 励磁变压器

6．3．1．结构形式：油浸式；

6．3．2．输入电压：400v；

6．3．3．输出电压：10kv/6kv/3kv/1.5kv；

6．3．4．额定容量：30kvA；

6．3．5．额定输出电流：2A/4A/8A；

6．3．6．工作频率：30～300Hz；

6．3．7．温升额定容量下运行60min线圈对空气的温升不大于60K；

6．4 高压电抗器27kv/2A

6．4．1．结构形式：干式、环氧浇铸；

6．4．2．额定容量：54kvA；

6．4．3．额定电流：2A；

6．4．4．额电电压：27kv；

6．4．5．额定电感量：60H；

6．4．6．工作频率：30～300Hz；

6．4．7．温升：额定电流下运行60min电抗器对空气的温升不大于60K；

6．5 分压器270kv/0.001uF

6．5．1．额定电压270kv；

6．5．2．高压本体2节，每节额定电压135kv/0.002uF；

6．5．3．低压臂电容采用高压本体相同的材料，温度系数小，介质低；

7、设备配置一览表