变频串联谐振试验装置

一、被试品对象及试验要求

1、110kV/300mm2电缆0.3km的交流耐压试验，电容量≤0.0441uF，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、220kV/18000kVA主变中性点的交流耐压试验，电容量≤0.01uF，试验频率45-65Hz，试验电压不超过120kV，试验时间1min。

4、110kV断路器、绝缘子、开关的交流耐压试验，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 –50 ⁰C;

2. 相对湿度：≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤1000米；

三、变频串联谐振试验装置

• 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、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/90H，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=90×2×1.05/3=63 H ，则：

    试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√63×0.389×10^-6)=32.15Hz

    试验电流：I=2πfCU试 =2π×32.15×0.389×10^-6×52×10³=4.09A

    2、110kV/300mm2电缆0.3km的交流耐压试验，电容量≤0.0441uF，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1.1）两组并联，则L=90×3×1.1/2=148.5H ，则：

    试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√148.5×0.0441×10^-6)=62.2Hz

    试验电流：I=2πfCU试 =2π×62.2×0.0441×10^-6×128×10³=2.21A

    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/90H，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

    设备组合 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电缆2km	使用电抗器两节串联 三组并联	4kV
    110kV断路器、绝缘子、开关	使用电抗器六节串联	16kV
    110kV/300mm2电缆0.3km	使用电抗器三节串联 两组并联	4kV
    220kV/18000kVA主变	使用电抗器四节串联 及补偿电容器	8kV

    五、系统配置及其参数

13. 
    

1. 激励变压器JLB-18kVA/4/8/16kV/0.4kV                      1台

14. 额定容量：18kVA；

15. 输入电压：0-400V，单相；

16. 输出电压：4/8/16kV

17. 结    构：干式；

18. 重    量：约95kg；

1. 
   

1. 额定输出容量：18kW

2. 工作电源： 220/380±10%V（单/三相），工频

3. 输出电压：0 –400V，单相，

4. 额定输入电流：45A

5. 额定输出电流：45A

6. 电压分辨率： 0.01kV

7. 电压测量精度：1.5%

8. 频率调节范围：30 – 300Hz

9. 频率调节分辨率：≤0.1Hz

10. 频率稳定度：    0.1%

11. 运 行 时 间：额定容量下连续60min 

12. 额定容量下连续运行60min元器件 高温度≤65K;

13. 噪 声 水 平：≤50dB

14. 可实现以下功能

1. 变频电源HABP-18kW/220/380V                          1台

19. 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；

20. 
    

1. 高压电抗器DK-67.5kVA/45kV                      6节

21. 额定容量：67.5kVA;

22. 额定电压：45kV；

23. 额定电流：1.5A；

24. 电 感 量：90H/单节；

25. 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

26. 结    构：干式；

27. 重    量：约85kg；

1. 电容分压器FR-270kV/500pF                      1套

28. 额定电压：270kV；

29. 高压电容量：500pF

30. 介质损耗：tgσ≤0.5%；

31. 分 压 比：3000：1

32. 测量精度：有效值1.5级;

33. 重    量：约26kg；

1. 补偿电容器BC-120kV/10000pF                      1套

34. 额定电压：120kV；

35. 高压电容量：10000pF

36. 重量：20kg

37. 供货清单一览表

38. （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	HABP-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	补偿电容器	BC-120kV/10000pF	套	1
    6	内部连接线		套	1

39. 

40.