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HDTF-150kVA/25kV/50kV无局放变频串联谐振耐压试验装置技术设计方案

武汉华顶电力设备有限公司 2021-11-19 13:20 次阅读
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一、系统执行标准

GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件

第6部分:高压谐振试验装置》

JB/T9641-1999 《试验变压器》

GB10229 《电抗器》

GB/T.311-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》

DL/T846-2004 《高电压测试设备通用技术条件》

GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》

GB2900 《电工名词术语》

GB4208 《外壳防护等级》

GB191 《包装贮运标志》

GB/T16927-1997 《高电压试验技术》

二、工作环境

环境温度:-150C –40 0C;

相对湿度:≤90%RH;

海拔高度: ≤3500米;

三、装置主要适用范围

1、满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验,长度3km,电容≤1.126uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。20H 6并 33.5HZ装置最高电压25KV局放量≤10Pc

4、满足10kV以下变压器、开关的交流耐压试验,电容≤0.003uF,试验频率139.8Hz,试验电压U≤35kV。432H 3串139.8HZ 装置最高电压50KV局放量≤10Pc

四、系统技术规范及性能

4.1 系统技术参数

4.1.1 额定输出电压: 25kV 50KV

4.1.2 谐振电压波型: 纯正弦波,局放量≤10Pc波形畸变率<1.0%

4.1.3 最大被试品电流; 6A

4.1.4 最大试验容量: 150kVA

4.1.5 输出频率: 30~300Hz

4.1.6 工作时间: 满功率输出下,连续工作时间5min

4.1.7 品质因素: 30~90

4.1.8 输入工作电源: 三相380V±5%,50Hz

4.1.9 环境温度: -15℃~+40℃

4.1.10 相对湿度: <90RH%,无凝露状况

4.1.11 海拔高度: <2000m

4.1.12 噪声: ≤50dB

4.2 系统的性能特点

4.2.1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势,完全自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括:变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。

4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置,并具有自动计时及操作提示功能。

4.2.3 具备多项保护功能,如:过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。

五、装置容量确定

满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验,长度3km,电容≤1.126uF,试验频率30~300Hz,试验电压不超过U≤25kV。

频率取33.5Hz

试验电流 I=2πfCU试 =2π×33.5×1.126×10-6×25×103=5.93A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=20H

设计屋节电抗器,将六节电抗器并联使用,则单节电抗器的参数为25kVA/25。25kV/1A/120H,装置总容量为150kVA。

验证:1.满足10kV以下变压器、开关交流耐压试验,电容≤0.003uF,试验频率139.8Hz,试验电压U≤50kV。

使用电抗器三节串联,此时电感量为L=120*6*1.2=432H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√432×0.003×10-6)=139.8Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×139.8×0.003×10-6×35×103=0.09A。

2.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验,长度3km,电容≤1.126uF,试验频率30~300Hz,试验电压不超过U≤25kV。

使用电抗器六节并联,此时电感量为L=120/6=20H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×1.126×10-6)=33.5Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×33.5×1.126×10-6×25×103=5.93A。

结论:装置容量定为150kVA/25kV/50kV,分六节电抗器,电抗器单节为25kVA/25kV/1A/120H,使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。

六、试验时使用关系表

设备组合

试品

电抗器25kVA/25kV

六节

激励变压器输出端选择

满足10kV/300mm2电缆, (试验电压不超过U≤25kV,试验时间5min)

长度3000m

使用电抗器五节并联

1.5kV

满足10kV/变压器、开关, (试验电压≤35kV,试验时间1min)

电容0.003uF

使用电抗器三节串联

3.0kV

七、主要部件的技术规范及性能

7.1 无局放变频电源控制箱 HDVF-30kVA/0.35kV 1台

7.1.1 技术参数

7.1.1.1 输入工作电源: 三相380V±5%,50Hz。

7.1.1.2 输出电压和电流: 0~380V,最大电流78A。

7.1.1.3 输出频率: 30~300Hz,频率调节细度0.1Hz,不稳定度<0.05%。

7.1.1.4 输出波型:纯正弦波 局放量≤10Pc

7.1.1.5额定输出容量: 30kVA

7.11.6外形尺寸和重量: 600×600×450mm;60kg

7.1.2 性能特点

7.1.2.1 参数设置:可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。

7.1.2.2 试验模式:手动试验模式、自动试验模式

a、手动试验模式:具备升压、调谐(含手动、自动)、降压(手控自动)功能等。

b、自动试验模式:进入试验状态后,自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。

7.1.2.3 保护功能及其信息提示:具备高压过压、低压过流保护,以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。

7.1.2.4 数据存储功能:试验结果保存、回查等。

a、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,可将参数保存在存储器中,该存储器为非易失存储器,可保存试验记录。

b、数据查询:可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。

7.1.2.5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%。

7.1.2.6 调频范围设定:调频范围可设为20~300Hz。

7.1.2.7 过压保护功能:软件过压保护值,丰富的高压过压保护功能,更具安全性,有效保护人身、设备及试品的安全。

7.1.2.8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

7.1.2.9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

7.1.2.10断电保护:试验电源断电后,装置能快速保护

7.2无局放激励变压器 HDSB-30kVA/1.5kV/3kV/0.35kV 1台

配置特点:将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理,配置不同抽头励磁变,以保证励磁变压器的最大利用率及重量最轻。使用1.5kV输出端;10kV电缆交流耐压试验,使用3.0kV输出端; 10kV变压器、开关交流耐压试验。

7.2.1 技术参数

7.2.1.1 额定容量: 30kVA

7.2.1.2 输入电压: 0~380V

7.2.1.3 输出电压: 1.5kV;3.0kV

7.2.1.4 工作频率范围: 30~300Hz 局放量≤10Pc

7.2.1.5 工作时间: 5min

7.2.1.6 外形尺寸和重量:580×600×750mm;135kg

7.2.1.7 适用范围: 电气主设备试验及电缆试验

7.2.2 性能特点

7.2.2.1 激励变为油式结构。

7.2.2.2 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层,既是励磁变压器,又是隔离变压器。

7.2.2.3 内置过压保护,防止击穿反击。

7.3 高压无局放谐振电抗器 HDXB-25kVA/25kV 6台

7.3.1 技术参数

7.3.1.1 额定最高工作电压: 25kV(有效值)

7.3.1.2 额定最大工作电流: 1A(有效值)

7.3.1.3 额定容量: 25kVA

7.3.1.4 额定电感量: 120H

7.3.1.5工作频率: 30~300Hz 局放量≤10Pc

7.3.1.6 工作时间: 5min

7.3.1.7 外形尺寸和重量: φ400×500mm;85kg/台

7.3.2 性能特点

7.3.2.1 高压无局放谐振电抗器采用真空环氧整体浇注,高压线圈采用特殊材料及绕制方式,外有憎水层,防潮性能好,绝缘耐热等级F级,满足干式电抗器国家规范要求。

7.3.2.2 高压无局放谐振电抗器为便携式,体积小,重量轻。

7.3.2.3 高压无局放谐振电抗器配有防涡流绝缘底座,串联时分组重叠,以降低总体高度减轻劳动强度,增强安全稳定性。每节 高压无局放谐振电抗器配有均压环。

7.4 无局放电容分压器 HDFC-60kV/3000pF 1台

7.4.1 技术参数

7.4.1.1 工作方式: 纯电容式

7.4.1.2 额定电压: 60kV有效值

7.4.1.3 额定电容量: 3000pF

7.4.1.4 工作频率: 30~300Hz 局放量≤10Pc

7.4.1.5 测量误差: <1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量: φ120×1000mm;8kg(1只)

7.4.2 性能特点

7.4.2.1 额定电压下可连续运行5分钟。

7.4.2.2 在30~300Hz范围内,其精度和稳定度保持要求不变。

7.4.2.3 在20℃、0.4~0.5UN下介损值:≤0.15

7.4.2.4 分压比误差:有效值时≤1.0%,

7.4.2.5 高、低压臂的电容采用一致的介质结构,温度系数小,角位移小,在30~300H内分压比不变。

7.4.2.6 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

7.5 HDJF-2001局部放电测试仪 1台

7.51 FB-500效验方波 1台

7.52 ZK-5局放阻抗单元 1台

7.6 LB-80A隔离滤波器 1台

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