变频串联谐振试验装置选型方案 135kVA/108kV/54kV/27kV

一、被试品对象及试验要求
根据国家电力试验新相关规程和有关产品设计标准，我公司推荐变频谐振试验装置，通过电抗器串、并联组合满足以下设备交流耐压试验要求：
1．35kV变电站电气设备的交流耐压试验，试验频率为30-300Hz,试验电压不超过100kV，试验时间5min。
2．10kV/300mm²电缆交流耐压试验，长度3000m，电容量≤1.11μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV，试验时间5min。
3．35kV/300mm²电缆交流耐压试验，长度1000m，电容量≤0.19μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV，试验时间60min。

二、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；
4.     现场风力：≤5级

三、装置主要技术参数及功能
1.     额定容量：135kVA；
2.     输入电源：单相380V/220V电压，频率为50Hz；
3.     额定电压：27kV；54kV；108kV
4.     额定电流：5A；2.5A；1.25A
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60min；过压1.1倍1分钟；
8.     温    升：额定负载下连续运行60min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；

四、设备遵循标准
GB50150 2006              《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
DL/T474.4-2006            《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》
DL/T596-1996               《电力设备预防性试验规程》
GB/T16927.1-2-1997   《高电压试验技术》
DL/T1015                       《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》
GB/T311.1-1997           《高压输变电设备的绝缘与配合》
GB10229-1988             《电抗器》
GB1094.3-2003            《电力变压器》
GB191-2000                  《包装储运图示标志》
JB/T9641-1999             《试验变压器》
IEC 358(1990)               《耦合电容器和电容分压器》
GB4793-1984                《电子测量仪器安全要求》
GB/T3859.2-1993         《半导体变流器  应用导则》
GB/T2423.8-1995         《电工电子产品基本环境试验规程》
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》

五、装置容量确定
35kV/300mm²电缆交流耐压试验，长度1000m，电容量≤0.19μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV，试验时间60min。
频率取35Hz
试验电流 I=2πfCU_试 =2π×35×0.19×10^-6×52×10³=2.1A
对应电抗器电感量 L=1/ω²C=108H
试验电流取2.5A，设计四节电抗器，使用电抗器二节串联二组并联，则单节电抗器为33.75kVA/27kV/1.25A/108H，装置总容量为135kVA。
验证：1、10kV/300mm²电缆交流耐压试验，长度3000m，电容量≤1.11μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV，试验时间5min。
使用电抗器4节并联，此时电感量为L=108/4=27H
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√27×1.11×10^-6)=30Hz。
试验电流 I=2πfCU_试 =2π×30×1.11×10^-6×22×10³=4.6A
电抗器四节并联大电流为5A，即5A＞4.6A，满足试验要求。
2、35kV变电站电气设备的交流耐压试验，试验频率为30-300Hz,试验电压不超过100kV，试验时间5min。
使用电抗器4节串联，此时电感量为L=108*4=432H
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√432×0.005×10^-6)=108Hz。
试验电流 I=2πfCU_试 =2π×108×0.005×10^-6×100×10³=0.34A
电抗器四节串联大电流为1A，即1A＞0.34A，满足试验要求。
 
结论：装置容量定为135kVA/108kV/54kV/27kV，分四节电抗器，电抗器单节为33.75kVA/27kV/1.25A/108H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。
 
试验时设备使用关系列表

 
六、系统配置及其参数
1.       励磁变压器JLB-7.5kVA/1/3/5kV/0.4kV       1台
a)       额定容量：4.5kVA；               
b)       输入电压：400V，单相；
c)       输出电压：1kV；3kV ；5kV
d)       结    构：档板干式，散热性能好，H级绝缘水平，环氧树脂真空浇注；采用进口环氧树脂，性能稳定
e)       重    量：约45kg；
2.       变频控制源YTC850-7.5kW/380V              1台
1）    额定输出容量：7.5kW
2）    工作电源：380V，工频
3）    输出电压：0 – 400V，单相，
4）    额定输入电流：18.75A
5）    额定输出电流：18.75A
6）    输 出 波 形：正弦波
7）    电压分辨率： 0.01kV
8）    电压测量精度：0.5%
9）    频率调节范围：30 – 300Hz
10）  频率调节分辨率：≤0.1Hz
11）  频率稳定度：    0.1%
12）  运 行 时 间：额定容量下连续60min
13）  额定容量下连续运行60min元器件高温度≤65K;
14）  噪 声 水 平：≤50dB
2.1 结构及性能特点：
2.1.1变频电源的放置为纵向和横向，特别适合现场操作及观察。
2.1.2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。
2.1.3参数显示：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。
2.1.4参数设置：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。
2.1.5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。
2.1.6 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。
2.1.7数据存储功能：试验结果保存、打印、上传、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，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。
b、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。
2.1.8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%。
2.1.9 调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为20～300Hz、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、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡。
         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。
3. 谐振电抗器DK-33.75kVA/27kV                   4节
a)   额定容量：33.75kVA;
b)   额定电压：27kV；              
c)   额定电流：1.25A；
d)   电 感 量：108H/单节；
e)   品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f)     结    构：干式； H级绝缘水平，环氧树脂真空模具整体    浇注；采用进口环氧树脂，性能稳定。
g)    重    量：约48kg；
4.   电容分压器FRC-100 kV -2000pF                  1套
a）分节数：1节
b）额定电压：100kV/节；
c）高压电容量：2000pF/节
d）介质损耗：tgσ≤0.5%；
e）分 压 比：1000：1
f） 测量精度：有效值1.0级;
g）重    量：约7kg；
h）包    装：配防震铝合金箱

七、供货清单一览表
（一）配置设备一览表

（二）相关资料一览表

八、售后服务
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首次现场试验，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三年时间，保修期内负责免费检查，零部件的更换。
3.  超过三年的产品供方常年负责维修，且只收取维修成本费用。
4.  实行24小时快速响应服务，在接到需要服务的电话或传真后,24小时实行技术响应,如有需要供方售后服务人员可在48小时内到达现场。

湖北仪天成电力设备有限公司
2024年8月14日