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技術(shù)文章
常見電纜耐壓串聯(lián)諧振試驗(yàn)方案
發(fā)布時(shí)間:2015-01-26 09:18 來(lái)源:華電國(guó)威
  GWXZ-135kVA/54kV 變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置主要是針對(duì)27.5KV電纜,截面積300mm²,長(zhǎng)度1km以內(nèi),電容量≤0.1945uf,最高試驗(yàn)電壓52KV做耐壓試驗(yàn)的成套裝置。
  該裝置主要由變頻控制電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。

串聯(lián)諧振在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn):
1、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的,在整個(gè)系統(tǒng)中,電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分,因此,試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。
2、設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中,不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q,使得系統(tǒng)重量和體積大大減少,一般為普通試驗(yàn)裝置的1/10-1/30。
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對(duì)試品的誤擊穿。
4、防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài),當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí),電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器方式做耐壓試驗(yàn)時(shí),擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。所以,串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn),又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。
5、不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過(guò)電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí),因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即刻熄滅,且恢復(fù)電壓的再建立過(guò)程很長(zhǎng),很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓前斷開電源,這種電壓的恢復(fù)過(guò)程是一種能量積累的間歇振蕩過(guò)程,其過(guò)程長(zhǎng),而且,不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過(guò)電壓。
華電國(guó)威電氣調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術(shù)特點(diǎn):
1、裝置具有過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧(閃絡(luò))等保護(hù)功能,過(guò)壓過(guò)流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定,試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作并能記下閃絡(luò)電壓值,以供試驗(yàn)分析。
2、整個(gè)裝置單件重量很輕,便于現(xiàn)場(chǎng)使用。
3、裝置具有三種工作模式,方便用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇,提高試驗(yàn)速度。
工作模式為:全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調(diào)諧手動(dòng)升壓模式.
4、能存儲(chǔ)和異地打印數(shù)據(jù),存入的數(shù)據(jù)編號(hào)是數(shù)字,方便的幫助用戶識(shí)別和查找。
5、裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定,掃頻方向可以向上、向下選擇,同時(shí)液晶大屏幕顯示掃描曲線,方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
6、采用了DSP平臺(tái)技術(shù),可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級(jí),也使得人機(jī)交換界面更為人性化。
裝置主要技術(shù)參數(shù)及功能
  1. 額定容量:135kVA;
  2. 輸入電源:?jiǎn)蜗?20或三相380V電壓,頻率為50Hz;
  3. 額定電壓: 54kV
  4. 額定電流: 2.5A;
  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(shí)間:額定負(fù)載下允許連續(xù)60min;過(guò)壓1.1倍1分鐘;
  9. 溫    升:額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K;
  10. 品質(zhì)因素:裝置自身Q≥30(f=45Hz);
  11. 保護(hù)功能: 對(duì)被試品具有過(guò)流、過(guò)壓及試品閃絡(luò)保護(hù)(詳見變頻電源部分);
  12. 測(cè)量精度:系統(tǒng)有效值1.5級(jí);
  13. 設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)
GB10229-88            《電抗器》
GB1094        《電力變壓器》
GB50150-2006     《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》
DL/T 596-1996          《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》
GB1094.1-GB1094.6-96   《外殼防護(hù)等級(jí)》
GB2900        《電工名詞術(shù)語(yǔ)》
GB/T16927.1~2-1997   《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
裝置容量確定
  35kV/240mm²長(zhǎng)度1000m電纜的交流耐壓試驗(yàn),電容量≤0.1805uF,試驗(yàn)頻率30-300Hz,試驗(yàn)電壓52kV,運(yùn)行時(shí)間60min。
頻率取38Hz,
試驗(yàn)電流 I=2πfCU =2π×38×0.1805×10-6×52×103=2.24A
對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=97H
設(shè)計(jì)四節(jié)電抗器,使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)兩組并聯(lián),則單節(jié)電抗器為33.75kVA/27kV/1.25A/97H,裝置總?cè)萘繛?35kVA。
  裝置容量定為135kVA/54kV,分四節(jié)電抗器,電抗器單節(jié)為33.75kVA/27kV/1.25A/97H,使用電抗器串并聯(lián)能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。 
試驗(yàn)時(shí)設(shè)備使用關(guān)系列表

設(shè)備組合
被試品對(duì)象
電抗器
33.75kVA/27kV四節(jié)
激勵(lì)變壓器
輸出端選擇
27.5kV/300mm²長(zhǎng)度1000m 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)兩組并聯(lián) 3kV
系統(tǒng)配置及其參數(shù)
1、激勵(lì)變壓器GW
JLB-7.5kVA/3kV/0.4kV                      1臺(tái)
  1. 額定容量:7.5kVA;
  2. 輸入電壓:0-400V,單相;
  3. 輸出電壓:3kV
  4. 結(jié)    構(gòu):干式;
  5. 重    量:約42kg;

2、變頻電源BPXZ-F -7.5kW/220/380V                      1臺(tái)

  1. 額定輸出容量:7.5kW
  2. 工作電源:220/380±10%V(單/三相),工頻
  3. 輸出電壓:0 –400V,單相,
  4. 額定輸入電流:18.75A
  5. 額定輸出電流:18.75A
  6. 電壓分辨率: 0.01kV
  7. 電壓測(cè)量精度:0.5%
  8. 頻率調(diào)節(jié)范圍:30 – 300Hz
  9. 頻率調(diào)節(jié)分辨率:≤0.1Hz
  10. 頻率穩(wěn)定度:    0.1%
  11. 運(yùn) 行 時(shí) 間:額定容量下連續(xù)60min
  12. 額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件最高溫度≤65K;
  13. 噪 聲 水 平:≤50dB
  14. 可實(shí)現(xiàn)以下功能
1)變頻電源的放置為縱向和橫向,特別適合現(xiàn)場(chǎng)操作及觀察;
2)內(nèi)外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護(hù)鋁箱,可有效減緩運(yùn)輸中的顛簸震動(dòng)和吊裝時(shí)的沖擊。保證了變頻電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性;
3)參數(shù)顯示:觸摸或外接鼠標(biāo)大屏幕液晶界面顯示系統(tǒng)
可顯示諧振電壓(即試驗(yàn)前設(shè)置的目標(biāo)電壓)、試驗(yàn)頻率、測(cè)量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時(shí)間、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、階段升壓及階段計(jì)時(shí)、操作模式切換、電容,電感,頻率互換計(jì)算、參數(shù)查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當(dāng)次試驗(yàn)諧振頻率準(zhǔn)確及穩(wěn)定性;
4)參數(shù)設(shè)置:大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標(biāo)直接完成各種參數(shù)的設(shè)置,可對(duì)起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計(jì)時(shí)、測(cè)量分壓器變比、激勵(lì)變變比、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、試驗(yàn)?zāi)J健㈦娙蓦姼蓄l率互換計(jì)算、參數(shù)設(shè)置提示以及幫助等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇;
5)試驗(yàn)?zāi)J剑河|摸屏和外接鼠標(biāo)操作,有全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧(含手動(dòng)、自動(dòng))、分段加壓和計(jì)時(shí)、運(yùn)行狀態(tài)、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計(jì)算功能等;
6)保護(hù)功能及其信息提示:具備高壓過(guò)壓保護(hù)、低壓過(guò)流、過(guò)流保護(hù),以及失諧保護(hù)、零位、閃絡(luò)保護(hù)、緊急停機(jī)、欠壓保護(hù)等多重保護(hù)功能;
7) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能:試驗(yàn)結(jié)果保存(手動(dòng)保存)、打印、上傳、回查等
① 試驗(yàn)結(jié)果:手動(dòng)或自動(dòng)試驗(yàn)完畢后,在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時(shí)的詳細(xì)參數(shù),當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時(shí),可提示中斷狀態(tài)�?蓪�(shù)保存在存儲(chǔ)器中,該存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)器,可保存50次試驗(yàn)記錄;
② 數(shù)據(jù)查詢:可將已保存的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上,同時(shí)具有USB接口,可將數(shù)據(jù)輸出打印或利用設(shè)備所攜帶打印機(jī)打��;(若客戶有此需求,須在合同中予以特別明示確定)
8)自動(dòng)穩(wěn)壓功能:系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動(dòng)升壓結(jié)果,自動(dòng)跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗(yàn)電壓,電壓穩(wěn)定度可達(dá)1.0%;
9)調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定:調(diào)頻范圍可設(shè)為30~300Hz、45~100Hz、200-300Hz、按需設(shè)置,可加快調(diào)諧過(guò)程;頻率分辨率根據(jù)需要,可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz,在調(diào)諧效率與調(diào)諧精準(zhǔn)度之間取得優(yōu)化平衡;
10)頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細(xì)調(diào),并可自動(dòng)尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn),保證諧振頻率在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生漂移;
P)重  量:約16kg;
3、高壓電抗器GWDK-33.75kVA/27kV             4節(jié)
  1. 額定容量:33.75kVA;
  2. 額定電壓:27kV;
  3. 額定電流:1.25A;
  4. 電 感 量:97H/單節(jié);
  5. 品質(zhì)因素:Q≥30 (f=45Hz);
  6. 結(jié)    構(gòu):干式;
  7. 重    量:約42kg;

4、電容分壓器GWFR-60kV/1000pF                1套

  1. 額定電壓:60kV;
  2. 高壓電容量:1000pF
  3. 介質(zhì)損耗:tgσ≤0.5%;
  4. 分 壓 比:1000:1
  5. 測(cè)量精度:有效值1.5級(jí);
  6. 重    量:約12kg;

  串聯(lián)諧振主要是針對(duì)電纜,GIS,發(fā)電機(jī)等做耐壓試驗(yàn)的裝置,是地、市、縣級(jí)高壓試驗(yàn)部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備,客戶可以根據(jù)自己實(shí)際的被試品情況,靈活選擇相應(yīng)的產(chǎn)品,有什么問(wèn)題可以隨時(shí)咨詢我司相關(guān)部門。

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