发电机出口电压13.8kV,电容量1.0μF调频式串联谐振试验装置技术方案.doc

BPXZ-HT-324kVA/32kV调频式串联谐振试验装置
一、 被试品对象及试验要求
1．8.7kV/10kV,300mm2电缆3000m，电容量≤1.11μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
2．发电机出口电压13.8kV，电容量1.0μF，试验频率为45-65Hz，试验电压≤31kV。
工作环境
1. 环境温度：－150C –45 0C;
2. 相对湿度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤2500米；
二、 装置主要技术参数及功能
1. 额定容量：324kVA；
2. 输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；
3. 额定电压：32kV；
4. 额定电流：10.A；
5. 工作频率：30-300Hz；
6. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
7. 工作时间：额定负载下允许连续5min；过压1.1倍1分钟；
8. 温 升：额定负载下连续运行5min后温升≤65K；
9. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
10. 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)；
11. 测量精度：系统有效值1.5级；
三、 设备遵循标准
GB10229-88 《电抗器》
GB1094　　　　　　　　《电力变压器》
GB50150-2006　　　　　《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》
GB2900　　　　　　　　《电工名词术语》
GB/T16927.1~2-1997　　 《高电压试验技术》
五、装置容量确定
发电机出口电压13.8kV，电容量1.0uF，试验频率为45-65Hz，试验电压≤31kV。
频率取50Hz，
试验电流I=2πfCU试 =2π×50×1.0×10-6×31×103=9.7A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=10H
装置电流取10A，电压取32kV，设计六节电抗器，使用电抗器六节并联，则电抗器单节为54kVA/32kV/1.69A/60H，系统总容量为324kVA。
验证：2．8.7kV/10kV,300mm2电缆3000m，电容量≤1.11μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV，
使用电抗器六节并联，此时电感量=60/6=10H
f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10×1.11×10-6)=48Hz。
I=2πfCU试 =2π×48×1.11×10-6×22×103=7.4A
结论：装置容量定为324kVA/32kV;分六节电抗器，电抗器单节为54kVA/32kV/1.69A/60H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

试验时使用关系列表
设备组合
被试品对象
电抗器
54kVA/32kV 六节
激励变压器输出端选择
8.7kV/10kV/300mm2 电缆3000m
使用电抗器六节并联
1kV
13.8kV发电机
使用电抗器六节并联
4kV

六、系统配置及其参数
1. 激励变压器JLB-40kVA/1kV/4kV/0.4kV 1台
a) 额定容量：40kVA；
b) 输入电压：380V，单相；
c) 输出电压：1kV；4kV；
d) 结 构：干式；
e) 重 量：约160 kg；
2. 变频电源BPXZ-HT-40kW/380V 1台
a) 额定输出容量：40kW
b) 工作电源：380±10%V（单相），工频
c) 输出电压：0 – 400V，单相，
d) 额定输入电流：105A
e) 额定输出电流：105A
f) 输 出 波 形：正弦波
g) 电压分辨率： 0.01kV
h) 电压测量精度：0.5%
i) 频率调节范围：30 – 300Hz
j) 频率调节分辨率：≤0.1Hz
k) 频率稳定度： 0.1%
l) 运 行 时 间：额定容量下连续5min
m) 额定容量下连续运行5min元器件最高温度≤65K;
n) 噪 声 水 平：≤50dB
o) 可实现以下功能
1) 内部由嵌入式触摸屏控制,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1.5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,系统自动按设置的程序完成试验过程
4) 自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。
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,由用户根据试验情况进行操作
6) 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
7) 软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠
8) 自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；
9) 液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流
10) 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
11) 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
12) 外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便
13) 重量约30kg；
3. 高压电抗器 DK-54kVA/32kV 6节
a) 额定容量：54kVA;
b) 额定电压：32kV；
c) 额定电流：1.69A；
d) 电 感 量：60H/单节；
e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f) 结 构：干式；
g) 重 量：约40kg；
4. 电容分压器FCR-40 kV -2000 pF 1套
a) 额定电压： 40kV
b) 高压电容量：2000pF
c) 介质损耗：tgσ≤0.5%；
d) 分 压 比：1000：1
e) 测量精度：有效值1.5级;
f) 重 量：约7kg

- 4 –