常見電纜耐壓串聯(lián)諧振試驗(yàn)方案
發(fā)布時間：2015-01-26 09:18 來源：華電國威
GWXZ-135kVA/54kV 變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置主要是針對27.5KV電纜，截面積300mm²，長度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，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，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、不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時，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)電壓的再建立過程很長，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)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
華電國威電氣調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術(shù)特點(diǎn)：
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡(luò)）等保護(hù)功能，過壓過流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定，試品閃絡(luò)時閃絡(luò)保護(hù)動作并能記下閃絡(luò)電壓值，以供試驗(yàn)分析。
2、整個裝置單件重量很輕，便于現(xiàn)場使用。
3、裝置具有三種工作模式，方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗(yàn)速度。
工作模式為：全自動模式、手動模式、自動調(diào)諧手動升壓模式.
4、能存儲和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字，方便的幫助用戶識別和查找。
5、裝置自動掃頻時頻率起點(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平臺技術(shù)，可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級，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
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額定容量：135kVA；
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輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；
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額定電壓： 54kV
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額定電流： 2.5A；
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工作頻率：30-300Hz；
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裝置輸出波形：正弦波
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波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
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工作時間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；
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溫 升：額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K；
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品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
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保護(hù)功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護(hù)(詳見變頻電源部分)；
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測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；
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》
GB2900 《電工名詞術(shù)語》
GB/T16927.1~2-1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
裝置容量確定
35kV/240mm²長度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)行時間60min。
頻率取38Hz，
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試 =2π×38×0.1805×10-6×52×103=2.24A
對應(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)時設(shè)備使用關(guān)系列表
設(shè)備組合
被試品對象 |
電抗器
33.75kVA/27kV四節(jié) |
激勵變壓器
輸出端選擇 |
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27.5kV/300mm²長度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、激勵變壓器GWJLB-7.5kVA/3kV/0.4kV 1臺
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額定容量：7.5kVA；
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輸入電壓：0-400V，單相；
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輸出電壓：3kV
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結(jié) 構(gòu)：干式；
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重 量：約42kg；
2、變頻電源BPXZ-F -7.5kW/220/380V 1臺
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額定輸出容量：7.5kW
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工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻
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輸出電壓：0 –400V，單相，
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額定輸入電流：18.75A
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額定輸出電流：18.75A
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電壓分辨率： 0.01kV
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電壓測量精度：0.5%
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頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz
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頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
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頻率穩(wěn)定度： 0.1%
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運(yùn) 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min
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額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件最高溫度≤65K;
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噪 聲 水 平：≤50dB
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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)輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩(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、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、階段升壓及階段計(jì)時、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，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計(jì)時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護(hù)、過流保護(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、半自動、手動三種運(yùn)行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧（含手動、自動）、分段加壓和計(jì)時、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：具備高壓過壓保護(hù)、低壓過流、過流保護(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)存儲功能：試驗(yàn)結(jié)果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等
① 試驗(yàn)結(jié)果：手動或自動試驗(yàn)完畢后，在試驗(yàn)結(jié)果界面中可顯示出試驗(yàn)時的詳細(xì)參數(shù)，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)生中斷時，可提示中斷狀態(tài)�？蓪�(shù)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(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）自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)電壓或手動升壓結(jié)果，自動跟蹤并維持穩(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)，并可自動尋找試驗(yàn)諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在整個試驗(yàn)過程中不發(fā)生漂移；
P）重 量：約16kg；
3、高壓電抗器GWDK-33.75kVA/27kV 4節(jié)
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額定容量：33.75kVA;
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額定電壓：27kV；
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額定電流：1.25A；
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電 感 量：97H/單節(jié)；
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品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；
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結(jié) 構(gòu)：干式；
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重 量：約42kg；
4、電容分壓器GWFR-60kV/1000pF 1套
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額定電壓：60kV；
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高壓電容量：1000pF
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介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；
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分 壓 比：1000：1
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測量精度：有效值1.5級;
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重 量：約12kg；
串聯(lián)諧振主要是針對電纜，GIS，發(fā)電機(jī)等做耐壓試驗(yàn)的裝置，是地、市、縣級高壓試驗(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，有什么問題可以隨時咨詢我司相關(guān)部門。
