216kV調(diào)頻串并聯(lián)諧振試驗裝置測量原理

發(fā)布日期：2021-08-06      瀏覽次數(shù)：478

216kV調(diào)頻串并聯(lián)諧振試驗裝置測量原理一、被試品對象

1.110kV/1200mm2電纜10km，電容量≤2.82μF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓128kV。

2.220kV/1200mm2電纜10km，電容量≤1.9μF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓216kV。

216kV調(diào)頻串并聯(lián)諧振試驗裝置測量原理二、工作環(huán)境

1、環(huán)境溫度：－15–45 0C;

2、相對濕度：≤90%RH;

3、海拔高度：≤2500米；

4、裝置主要技術(shù)參數(shù)及功能

5、額定容量：21600kVA；

6、輸入電源：380V電壓，頻率為50Hz；

7、額定電壓：216kV；

8、額定電流：100A；

9、工作頻率：30-300Hz；

10、波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

11、工作時間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；

12、溫    升：額定負(fù)載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K；

13、品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

14、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)；

15、測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；

216kV調(diào)頻串并聯(lián)諧振試驗裝置測量原理三、設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)

1、GB10229-88            《電抗器》

2、GB1094　　　　　　　　《電力變壓器》

3、GB50150-2006　　　　　《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》

4、DL/T 596-1996         《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》

5、GB1094.1-GB1094.6-96  《外殼防護(hù)等級》

6、GB2900　　　　　　　　《電工名詞術(shù)語》

7、GB/T16927.1-2-1997　  《高電壓試驗技術(shù)》

216kV調(diào)頻串并聯(lián)諧振試驗裝置測量原理四、裝置容量的確定

1、220kV，1200平方毫米交聯(lián)電纜10km，試驗頻率30-300HZ,電容量≤1.9μF，試驗電壓216kV。頻率取35Hz，試驗電流 I=2πfCU試 =2π×35×1.9×10-6×216×103=91A

2、對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=10H，設(shè)計四節(jié)電抗器，使用電抗器四節(jié)并聯(lián)即可滿足220kV電纜的耐壓試驗，則單節(jié)電抗器為5400kVA/216kV/25A/40H

3、驗證：110kV，1200平方毫米交聯(lián)電纜10km，試驗頻率30~300HZ,電容量≤2.82μF，試驗電壓128kV。

4、使用電抗器四節(jié)并聯(lián),此時電抗器電感量為L=40/4=10H

5、試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10×2.82×10-6)=30Hz。

6、試驗電流 I=2πfCU試 =2π×30×2.82×10-6×128×103=68A

7、裝置容量定為21600kVA/216KV，分四節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為5400kVA/216kV/25A/40H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。

216kV調(diào)頻串并聯(lián)諧振試驗裝置測量原理五、試驗時使用關(guān)系列表

設(shè)備組合 被試品對象		電抗器 5400kVA/216kV四節(jié)	激勵變壓器 輸出端選擇
110kV/1200mm2電纜	長度：10km	使用電抗器4節(jié)并聯(lián)	6kV
220kV/1200mm2電纜	長度：10km	使用電抗器4節(jié)并聯(lián)	12kV

六、系統(tǒng)配置及其參數(shù)

1、激勵變壓器YDZB-1200kVA/6kV/12kV/0.4kV           1臺

(1)額定容量：1200kVA；

(2)輸入電壓：380V，單相；

(3)輸出電壓：6kV；12kV；

(4)結(jié)    構(gòu)：油浸式；

(5)重    量：約2800 kg；

2、變頻電源YD2000-1200kW/380V                          1臺

(1)額定輸出容量：1200kW

(2)工作電源：380V，工頻

(3)輸出電壓：0 – 400V，單相，

(4)額定輸入電流：3150A

(5)額定輸出電流：3150A

(6)輸 出 波 形：正弦波

(7)電壓分辨率： 0.01kV

(8)電壓測量精度：0.5%

(9)頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz

(10)頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz

(11)頻率穩(wěn)定度：0.1%

(12)運 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min

(13)額定容量下連續(xù)運行60min元器件溫度≤65K;

(14)噪 聲 水 平：≤50dB

3、可實現(xiàn)以下功能

(1)內(nèi)部由嵌入式觸摸屏控制,操作功能得到優(yōu)化,操作簡單

(2)自動掃頻,尋找諧振點.頻率范圍20-300Hz,可手動設(shè)置掃頻范圍,掃頻大耗時1.5分鐘(全頻掃). 頻率分辨率0.1Hz

(3)自動試驗,用戶可設(shè)置試驗程序,系統(tǒng)自動按設(shè)置的程序完成試驗過程

(4)自動試驗時,自動跟蹤系統(tǒng)的諧振狀態(tài),當(dāng)諧振狀態(tài)發(fā)生變化,超過設(shè)置的區(qū)域時,系統(tǒng)自動跟蹤諧振點.在整個過程中保證系統(tǒng)工作在出力狀態(tài)，調(diào)頻時繪制頻率電壓曲線。

(5)耐壓時自動跟蹤電壓,電壓正常波動時自動調(diào)整電壓到目標(biāo)電壓,由用戶根據(jù)試驗情況進(jìn)行操作全壓輸出保護(hù)：在調(diào)壓過程中，嚴(yán)格保證變頻電源不會全電壓輸出

(6)軟件經(jīng)過嚴(yán)格模擬運行檢驗，運行安全、穩(wěn)定、可靠

(7)自動保存試驗數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)查詢功能,根據(jù)查詢條件查詢以往的試驗數(shù)據(jù)；                                                                                                                      

(8)液晶顯示屏可顯示電源電壓和電流；高壓輸出的頻率、電壓、電流

(9)護(hù)功能：具有斷電、過流、過壓及閃絡(luò)保護(hù)功能；

(10)過電壓保護(hù)：可人工設(shè)定過電壓保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電壓達(dá)到保護(hù)整定值時，自動切除整套裝置

(11)過電流保護(hù)：可人工設(shè)定過電流保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時，自動切除整套裝置

(12)擊穿保護(hù)：具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時，自動切除整套裝置。不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)電子元件不會擊穿

(13)斷電保護(hù)：試驗電源斷電后，裝置能快速保護(hù)

(14)變頻電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其各元器件在經(jīng)過正常的公路、鐵路運輸后，相互位置不變，不損壞，緊固件不松動外觀及操作界面充分采用人性化設(shè)計，美觀大方，操作簡便

(15)重量約805kg；

4、高壓電抗器YDXK-5400kVA/216kV                 4節(jié)

(1)額定容量：5400kVA;

(2)額定電壓：216kV；

(3)額定電流：25A；

(4)電 感 量： 40單節(jié)；

(5)品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；

(6)結(jié)    構(gòu)：油式；

(7)重    量：約2500kg；

5、電容分壓器FRC-220 kV -700 pF                1套

(1)額定電壓：220kV；

(2)高壓電容量：700pF

(3)介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；

(4)分 壓 比：1000：1

(5)測量精度：有效值1.5級;

(6)重    量：約25kg；

七、供貨清單一覽表

（一）配置設(shè)備一覽表

序號	設(shè)  備  名  稱	型  號  及  規(guī)  格	單位	數(shù)量	備注
1	激勵變壓器	YD2000-1200kVA//6kV/12kV/0.4kV	臺	1
2	變頻電源	YDZB-1200kW/0.38kV	臺	1
3	高壓電抗器	YDXK-5400kVA/216kV	臺	4
4	電容分壓器	FR-220-700pF	套	1
5	配套連接線	CSX-II	套	1

（二）設(shè)備附件相關(guān)資料一覽表

序號	資  料  名  稱	單位	數(shù)量	備  注
1	出廠試驗報告	份	1
2	成套裝置使用說明書	份	1
3	產(chǎn)品合格證和用戶意見卡	套	1






一、被試品對象及試驗要求

1、110kV/1200mm2電纜，長度1000m，電容量≤0.242uF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過128kV。

2、220kV/2400mm2電纜，長度500m，電容量≤0.116uF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過216kV。

3、35kV/240mm2電纜，長度3000m，電容量≤0.54uF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過52kV。




二、工作環(huán)境

1、環(huán)境溫度：－15–40 0C;

2、相對濕度：≤90%RH;

3、海拔高度:  ≤2500米；

4、裝置主要技術(shù)參數(shù)及功能

5、額定容量：1560kVA；

6、輸入電源：三相380V電壓，頻率為50Hz；

7、額定電壓：130kV；260kV

8、額定電流：12A；6A

9、工作頻率：30-300Hz；

10、波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

11、工作時間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；

12、溫    升：額定負(fù)載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K；

13、品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

14、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)；

15、測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；




三、設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)

1、GB10229-88            《電抗器》

2、GB1094　　　　　　　　《電力變壓器》

3、GB50150-2006　　　　　《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》

4、DL/T 596-1996         《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》

5、GB1094.1-GB1094.6-96  《外殼防護(hù)等級》

6、GB2900　　　　　　　　《電工名詞術(shù)語》

7、GB/T16927.1/2-1997　  《高電壓試驗技術(shù)》




四、裝置容量的確定

1、220kV/2400mm2電纜，長度500m，電容量≤0.116uF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過216kV。

頻率取35Hz。

2、試驗電流 I=2πfCU試=2π×35×0.116×10-6×216×103=5.5A。

3、對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=180H。

4、設(shè)計二節(jié)電抗器，使用電抗器二節(jié)串聯(lián),則單節(jié)電抗器為780kVA/130kV/6A/90H。

5、驗證：1、110kV/1200mm2電纜，長度1000m，電容量≤0.242uF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過128kV。

6、使用電抗器2節(jié)并聯(lián),此時電感量為90/2=45H。

7、試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√45×0.242×10-6)=48.2Hz。

8、試驗電流 I=2πfCU試=2π×48.2×0.242×10-6×128×103=9.4A。

9、35kV/240mm2電纜，長度3000m，電容量≤0.54uF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓不超過52kV。

使用電抗器2節(jié)并聯(lián),此時電感量為90/2=45H。

10、試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√45×0.54×10-6)=32.3Hz。

11、試驗電流 I=2πfCU試=2π×32.3×0.54×10-6×52×103=5.7A。




五、系統(tǒng)配置及其參數(shù)

1、激勵變壓器YDZB-48kVA/3kV/5kV/8kV//0.4kV       1臺

(1)額定容量：60kVA；

(2)輸入電壓：380V，單相；

(3)輸出電壓：3kV；5kV；8kV

(4)結(jié)    構(gòu)：油浸式；

(5)重    量：約280 kg；




2、變頻電源YD2000-48kW/380V                         1臺

(1)額定輸出容量：48kW

(2)工作電源：380±10%V（三相），工頻

(3)輸出電壓：0-400V，單相，

(4)額定輸入電流：126A

(5)額定輸出電流：126A

(6)輸 出 波 形：正弦波

(7)電壓分辨率： 0.01kV

(8)電壓測量精度：0.5%

(9)頻率調(diào)節(jié)范圍：30-300Hz

(10)頻率步進(jìn)值：0.1Hz

(11)頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz

(12)頻率穩(wěn)定度：0.1%

(13)運 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min

(14)額定容量下連續(xù)運行60min元器件溫度≤65K;

(15)噪 聲 水 平：≤50dB

可實現(xiàn)以下功能

(15)自動試驗時,自動跟蹤系統(tǒng)的諧振狀態(tài),當(dāng)諧振狀態(tài)發(fā)生變化,超過設(shè)置的區(qū)域時,系統(tǒng)自動跟蹤諧振點.在整個過程中保證系統(tǒng)工作在出力狀態(tài)，調(diào)頻時繪制頻率電壓曲線。

(16)耐壓時自動跟蹤電壓,電壓正常波動時自動調(diào)整電壓到目標(biāo)電壓,異常波動時提示用戶電壓異常波動,由用戶根據(jù)試驗情況進(jìn)行操作。

(17)全壓輸出保護(hù)：在調(diào)壓過程中，嚴(yán)格保證變頻電源不會全電壓輸出。

(18)軟件經(jīng)過嚴(yán)格模擬運行檢驗，運行安全、穩(wěn)定、可靠。

(19)液晶顯示屏可顯示電源電壓和電流；高壓輸出的頻率、電壓。

(20)保護(hù)功能：具有斷電、過流、過壓及閃絡(luò)保護(hù)功能；

(21)過電壓保護(hù)：可人工設(shè)定過電壓保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電壓達(dá)到保護(hù)整定值時，自動切除整套裝置。

(22)過電流保護(hù)：可人工設(shè)定過電流保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時，自動切除整套裝置。

(23)擊穿保護(hù)：具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對地閃絡(luò)時，自動切除整套裝置。不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)電子元件不會擊穿。

(24)斷電保護(hù)：試驗電源斷電后，裝置能快速保護(hù)。

(25)變頻電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其各元器件在經(jīng)過正常的公路、鐵路運輸后，相互位置不變，不損壞，緊固件不松動。

(26)變頻電源配備引線和插頭與其他設(shè)備進(jìn)行連接，包括電源的動力引線，與勵磁變壓器的低壓引線，與分壓器的測量引線，接地引線等。

(27)外觀及操作界面充分采用人性化設(shè)計，美觀大方，操作簡便。

(28)重量約85kg；




3、高壓電抗器 DK-780kVA/130kV                       2節(jié)

(1)額定容量：780kVA;

(2)額定電壓：130kV；

(3)額定電流：6A；

(4)品質(zhì)因素：Q≥40 (f=45Hz)；

(5)結(jié)    構(gòu)：油浸；

(6)重    量：約840kg；




4、電容分壓器FRC-300 kV -800 pF                        1套

(1)額定電壓：300KV；

(2)高壓電容量：800pF

(3)介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；

(4)分 壓 比：1000：1

(5)測量精度：有效值1.5級;

(6)重    量：約30kg；




六、電抗器使用關(guān)系表

試驗時使用關(guān)系列表

設(shè)備組合 被試品對象		電抗器 780kVA/130kV二節(jié)	激勵變壓器 輸出端選擇
110kV/1200mm2電纜 (試驗電壓128kV)	長度1000m	使用電抗器二臺并聯(lián)	5kV
220kV/2400mm2電纜 (試驗電壓216kV)	長度500m	使用電抗器二臺串聯(lián)	8kV
35kV/240mm2電纜 (試驗電壓52kV)	長度3000m	使用電抗器二臺并聯(lián)	3kV




七、供貨清單一覽表

（一）配置設(shè)備一覽表

序號	設(shè)  備  名  稱	型  號  及  規(guī)  格	單位	數(shù)量	備注
1	激勵變壓器	YDZB-48kVA/3kV/5kV/8kV//0.4kV	臺	1
2	變頻電源	YD2000-48kW/380V	臺	1
3	高壓電抗器	YDXK-780kVA/130kV	臺	2
4	電容分壓器	FRC-300 kV -800 pF	套	1
5	內(nèi)部連接線		套	1

（二）相關(guān)資料一覽表

序號	資  料  名  稱	單位	數(shù)量	備  注
1	出廠試驗報告	份	1
2	成套裝置使用說明書	份	1
3	產(chǎn)品合格證和用戶意見卡	套	1

產(chǎn)品簡介

        串聯(lián)諧振試驗裝置由變頻電源、激勵變壓器（也可稱為勵磁變壓器）、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式；分壓器并聯(lián)在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護(hù)信號；調(diào)頻功率輸出經(jīng)激勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供串聯(lián)諧振的激勵功率。          
       串聯(lián)諧振試驗裝置采用多級疊加的方式，多臺電抗器可并聯(lián)、串聯(lián)使用，分壓器既用來測量試驗電壓，也可以作為小電容量試品的補償電容，使得諧振頻率可以在30～300Hz范圍內(nèi)完成多種電力設(shè)備的交流耐壓試驗。變頻串聯(lián)諧振基本原理是采用可調(diào)節(jié)（30--300Hz）串聯(lián)諧振試驗設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓。
       適用于10kV、35kV等電纜的交流耐壓試驗，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容實現(xiàn)電容諧振，在被試品上獲得高電壓、大電流。電纜交流耐壓試驗裝置主要由變頻電源（主機）、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器組成。被廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗。

產(chǎn)品別稱：變頻諧振、變頻串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振、調(diào)頻串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置、串聯(lián)諧振試驗設(shè)備、電纜交流耐壓試驗裝置、電纜耐壓試驗裝置。

產(chǎn)品特征： 
1、所需電源容量大大減小，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
2、體積小，重量輕，一般為普通試驗裝置的1/3-1/5；
3、串聯(lián)諧振試驗裝置諧振電源調(diào)頻及功率元件使用日本進(jìn)口的優(yōu)秀元器件，設(shè)計的是諧振式濾波電路，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、變頻電源保護(hù)功能強，穩(wěn)定性好；具備具備全自動（自動調(diào)諧、自動升壓）、全手動（手動調(diào)諧、手動升壓）以及半自動（自動調(diào)諧、手動升壓及手動調(diào)諧、自動升壓）的多種工作模式，可任意切換使用，操作方便；采用220V或380V單相電源，方便現(xiàn)場取電。
5、配置靈活，擴展功能強。諧振電抗器采用多只方式，積木式組合，可串可并，滿足多種試品的試驗要求，更方便現(xiàn)場使用。
6、大屏幕觸摸LED液晶彩屏和外接鼠標(biāo)直接完成各種參數(shù)的設(shè)置，試驗結(jié)果可保存、打印、上傳、回查等。