XB 108KVA-27kv-54kv-108kv变频串联谐振试验装置.doc

XB(F)-108kVA/108KV.54Kv.27KV
变频串联谐振耐压试验装置

　技　术　方　案

武汉市中测电力设备有限公司

XB(F) -108kVA/108KV54KV.27KV
变频串联谐振耐压试验装置
一、 被试品对象及试验要求
1 35kV/开关耐压试验,电容量≤0.020μF,交流耐压试验,试验电压105kV,试验时间60min；
2 35kV变压器耐压试验,电容量≤0.02μF,交流耐压试验,试验电压73kV,试验时间60min；
二、 工作环境
1) 空气温度： 最高温度： +45 0C；
最低温度：－50C；
2) 海拔高度： ≤1000米；
3) 相对湿度: 最大日平均值90%（在25 0C时）;
三、 设备遵循标准
GB1094
《电力变压器》
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》
GB10229-88
《电抗器》
GB/T16927.1-2-1997
《高电压试验技术》
GB2900
《电工名词术语》
GB50150-2006
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
DL474.4-1992
《交流耐压试验》
Q/CSG 10007-2004
《电力设备预防性试验规程》
ZBK41006-89
《试验变压器》
四、系统参数的选择与确定
1、 对10kV开关耐压试验,电容量≤0.02μF,交流耐压试验,试验电压105kV,试验时间1min，当采用试验频率30-300HZ，对应三串电抗器电感量并联为410H，则试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×55.8×0.02×105×10-3=0.73A
故考虑设计为四节电抗器串联，四节为108kVA/108kV/1A。
2、 对35kV变压器耐压试验,电容量≤0.02μF,交流耐压试验,试验电压75kV,试验时间1min，当采用试验频率f=55.8Hz时，对应四串电抗器电感量并联为410H，则试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×55.8×0.02×75×10-3=0.52A
故考虑设计为三节电抗器串联，三节为108kVA/108kV/1A。

确定:电抗器的规格为108kVA/108kV/1A，分四节，单节电抗器为27kVA/27kV/1A/85H，电抗器四串参数108kVA/108kV/1A/85H×4×1.2=410H
验证:1) 对35kV开关,电容量≤0.02μF,交流耐压试验,试验电压105kV,试验时间1min，采用电抗器四串，此时电抗器的电感量为410H，则:
试验频率：f=1/2π√LC=55.8Hz
试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×55.8×0.02×108×10-3=0.73A
结论: 总容量确定为108kVA，电抗器分四节并参108kVA/108kV/1A/410H，能满足上述各项试验要求。
五、系统主要技术参数及功能
1. 额定容量：108kVA；
2. 额定电压： 108kV；54KV .27KV
3. 额定电流：3A；1A
4. 输入电源：单相380V±10%，工频；
5. 使用频率范围：30-300Hz；
6. 频率分辨率：0.01Hz；频率不稳定度：≤0.01%；
7. 波形畸变率：≤1%；
8. 品质因数：装置自身Q≥30（f=30Hz时）；
9. 工作时间：额定电流下允许连续 60min；
10. 温 升：额定运行后装置线圈温升≤80K；
11. 噪 声: ≤65dB；
12. 保护功能完备（详见变频电源部分）；
13. 系统测量精度：有效值1.5级；

六、L、Cx、f关系及使用关系表　　　　　注：Cx为被试品电容量；
（一）Ｌ、Ｃ、f关系数据列表
电抗器
连接方式
Cx f
L
30Hz
45Hz
65Hz
150Hz
250Hz
单只
85H
0.088uF
0.071uF
0.034uF
7322pF
5500pF
四串
410H
0.36uF
0.22uF
0.017uF
6523pF
3451pF
四并

（二）试验时使用关系列表
　　　　 　　 设备组合
被试品对象
电抗器108kVA/108kV
四节串
35kV/开关柜试验电压108kV
电容量≤0.02μF
电抗器四并(使用励磁变6kV抽头)
35kV/电缆试验电压52kV

电抗器四并(使用励磁变3kV抽头)
10kV/电缆试验电压22kV

电抗器四并(使用励磁变1kV抽头)
七、各部件主要参数
1. 变频电源XB -6kW/380V 1台
a) 额定输出容量：6kW；
b) 工作电源：380±10%V（单相），工频；
c) 输出电压：0–440V单相可调，电压不稳定度≤0.5%；
d) 频率调节范围：30–300Hz；
e) 频率调节灵敏度：≤0.01Hz；
f) 频率不稳定度: ≤0.01%；
g) 运行时间： 额定容量下连续60min；
h) 额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K；
i) 输出波形畸变率≤1%；
j) 变频电源（采用方波方式）具有以下功能：
1) 内部由嵌入式工控机控制,操作功能得到优化,操作简单；
2) 自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时2分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz；
3) 自动试验,用户可设置试验程序,试验程序分为5段,系统自动按设置的程序完成试验过程；
4) 自动试验时,可随时切换到手动控制状态,进行手动调压；
5) 耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,异常波动时提示用户电压异常波动,由用户根据试验情况进行操作；
6) 变频电源输出端安装有滤波器，保证整套装置输出波形的畸变率≤1%；
7) 全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出；
8) 在变频电源内，电源的输入和输出都装有相应容量的闸刀和接触器，且闸刀的安装位置便于现场专用连接导线的安装和拆除；
9) 软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠；
10) 数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；
11) 液晶显示屏可显示输入工频电源的电压和电流；高压输出的频率、电压、电流，谐振回路的品质因数；
12) 可实现以下操作：频率的上升和下降；电压的上升和下降；输入、输出的分合闸。变频电源安装有专用钥匙锁，必须用专用钥匙解除机械闭锁后，才能投入或切除工作电源；
13) 保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；
a) 过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置；
b) 过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置；
c) 击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内的电子元件不会击穿；
d) 断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护；
14) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动；
15) 变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接，包括电源的专用动力引线，与励磁变压器的低压引线，与分压器的专用测量引线，专用接地引线等；
16) 外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便；
2. 励磁变压器YQSB（J）-6kVA/6kV/380V 1台
a) 高、低压绕组间和铁芯设静电屏蔽层；既是励磁变又是隔离变
b) 额定容量： 6kVA；
c) 低压电压： 380V；高压电压：6kV；
e) 使用频率： 30–300Hz；
f) 运行时间： 额定容量下连续60min；
g) 温 升： 额定运行60min后小于65K；
h) 绝缘耐压水平：1.1倍一分钟；
i）输出端接有氧化锌压敏电阻或避雷器，可有效防止反击过电压对设备和人员的伤害；
j) 结构形式：油浸式；
3. 高压电抗器 XB（f）-36kVA/36kV 四节
a) 额定电压：27kV；
b) 额定电流：1A；
c) 额定电感量：85H；
d) 工作频率：30–300Hz；
e) 运行时间：额定电流下连续60min；
f) 温 升： 额定电流运行60min后，线圈温升≤65K；
g) 绝缘耐压水平：1.1倍一分钟；
h) 使用方式：电抗器可单独、串联及并联使用；
i) 结构形式：电抗器采用干式绝缘筒结构；
4. 电容分压器DRF-120kV-500pF 1套
a) 额定电压：120kV；
b) 额定电容量：500pF；
c) 工作频率：30–300Hz；
d) 高、低压臂的电容采用相同的材料，温度系数小，角位移小，30～300Hz范围内分压比不变；
e) 过电压为额定电压的1.1倍正常；
f) 电压测量通过专用测试电缆引线引到测量仪表；
g) 分压器本体介质损耗：≤0.5%；
h) 测量误差：1.5级；
i) 重 量：约30kg；
八、供货清单一览表
(一)配置设备一览表
序号
设备名称
型 号 及 规 格
单位
数量
1
变频电源
XB-6kW/380V
台
1
2
励磁变压器
YQSB(J)-6kVA/6kV/380V
台
1
3
高压电抗器
XB（f）-27kVA/27kV
节
4
4
电容分压器
DRF-120kV-500pF
台
1
5
绝缘支架
10KV
台
1
（二）设备附件一览表
序号
名 称
型号及规格
单位
数量
备注
1
激励变进线
12mm2
根
2
3米
2
中压硅胶线
4kV/2mm2
根
1
3米一根
4kV/2mm2
根
2
2米一根
3
高压引线
10kV/2mm2
根
2
5米1根2米1根
4
接地线
多芯软铜线
套
1

5
铝合金工具箱

只
1

（三）相关资料一览表
序号
资 料 名 称
单位
数量
备 注
1
出厂试验报告
份
1

2
成套装置使用说明书
份
1

3
产品合格证和用户意见卡
套
1

九、 售后服务承诺
1. 该设备到货后，供方负责该套设备现场调试并协助需方完成第一次现场试验，并负责设备的操作及人员技术培训。
2. 供方对提供的所有产品实行保修，保修期为发货之日起一年时间，保修期内负责免费检查，零部件的更换。
3. 超过一年的产品供方常年负责维修，且只收取维修成本费用。

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