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JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置技術方案

JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置技術方案


二、工作環境

1.      環境溫度:-150C –40 0C;

2.      相對濕度:≤90%RH;

3.      海拔高度:  ≤3500;

三、裝置主要適用範圍

1JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗,長度5km,電容≤1.85uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV

2JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗,長度2km,電容≤0.38uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV

3JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置滿足630mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗,長度1km,電容≤0.188uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV

4JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗,電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV

5JL1006-810kVA/270kV/45kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置滿足110kV母線,GIS交流耐壓試驗,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤265kV

四、係統技術規範及性能

4.1 係統技術參數

4.1.1 額定輸出電壓:           0~270kV

4.1.2 諧振電壓波型:           正弦波,波形畸變率<1.0%

4.1.3 *大被試品電流;       2A

 4.1.4 *大試驗容量:         810kVA

4.1.5 輸出頻率:                                  30~300Hz

4.1.6 工作時間:                                  滿功率輸出下,連續工作時間60min

4.1.7 品質因素:                            30~90

4.1.8 輸入工作電源:                 單相220V380V±5%50Hz

4.1.9 環境溫度:                             -15℃~+40℃

4.1.10 相對濕度:                           90RH%,無凝露狀況

4.1.11 海拔高度:                           3500m

4.1.12 噪聲:                                         ≤50dB

4.2 係統的性能特點

4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方麵的優勢,完全自主開發設計和生產該套設備所有組成部分包括:變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。

4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置,並具有自動計時及操作提示功能。

4.2.3 具備多項保護功能,如:過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。

五、裝置容量確定

滿足630mm2,110kV 電纜交流耐壓試驗,長度1km,電容≤0.188uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤128kV

頻率取37Hz

試驗電流 I=2πfCU =2π×37×0.188×10-6×128×103=5.6A

對應電抗器電感量 L=1/ω2C=98H

設計九節電抗器,將九節電抗器三節串聯三組並聯使用,則單節電抗器的參數為90kVA/45kV/2A/98H,裝置總容量為810kVA

驗證:1.滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗,電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤160kV

使用電抗器四節串聯,此時電感量為L=98*4=392H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√456×0.02×10-6)=56.8Hz

試驗電流I=2πfCU =2π×56.8×0.02×10-6×160×103=1.1A

2.滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗,長度5km,電容≤1.85uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV

使用電抗器九節並聯,此時電感量為L=98/9=10.8H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10.8×1.85×10-6)=35.6Hz

試驗電流I=2πfCU =2π×35.6×1.85×10-6×22×103=9.1A

3.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗,長度2km,電容≤0.38uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV

使用電抗器二節串聯四組並聯,此時電感量為L=98*2/4=49H,

試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√49×0.38×10-6)=36.9Hz

試驗電流I=2πfCU =2π×36.9×0.38×10-6×52×103=4.6A

結論:裝置容量定為810kVA/270kV/45kV,分九節電抗器,電抗器單節為90kVA/45kV/2A/98H,使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。

六、試驗時使用關係表

設備組合

試品

電抗器90kVA/45kV

九節

激勵變壓器輸出端選擇

滿足10kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤22kV,試驗時間5min)

長度500m以下

使用電抗器一節

1.5kV

長度500~1000m

使用電抗器二節並聯

1.5kV

長度1000~1500m

使用電抗器三節並聯

1.5kV

長度1500~2000m

使用電抗器四節並聯

1.5kV

長度2000~2500m

使用電抗器五節並聯

1.5kV

長度2500~3000m

使用電抗器六節並聯

1.5kV

長度3000~3500m

使用電抗器七節並聯

1.5kV

長度3500~4000m

使用電抗器八節並聯

1.5kV

長度4000~5000m

使用電抗器九節並聯

1.5kV

滿足35kV/300mm2電纜, (試驗電壓≤52kV,試驗時間60min)

長度500m以下

使用電抗器二節串聯

3kV

長度500~1000m

使用電抗器二節串聯二組並聯

3kV

長度1000~1500m

使用電抗器二節串聯三組並聯

3kV

長度1500~2000m

使用電抗器二節串聯四組並聯

3kV

滿足110kV/630mm2電纜, (試驗電壓≤128kV,試驗時間60min)

長度330m以下

使用電抗器三節串聯

5kV

長度330~660m

使用電抗器三節串聯二組並聯

5kV

長度660~1000m

使用電抗器三節串聯三組並聯

5kV

滿足100MVA/110kV以下變壓器, (試驗電壓160kV,試驗時間1min)

 

使用電抗器四節串聯

5kV

滿足110kV母線,GIS, (試驗電壓≤265kV,試驗時間1min)

 

使用電抗器六節串聯

15kV

七、主要部件的技術規範及性能

7.1 變頻電源控製箱 JL1006-30kVA/220V/380V    1

7.1.1 技術參數 

7.1.1.1 輸入工作電源:         單相220V或三相380V±5%50Hz

7.1.1.2 輸出電壓和電流:     0~400V,*大電流75A

7.1.1.3 輸出頻率:                 30~300Hz,頻率調節細度0.1Hz,不穩定度<0.05%

7.1.1.4 額定輸出容量:                  30kVA

7.1.1.5 外形尺寸和重量:     420×340×450mm;30kg                        

7.1.2 性能特點

7.1.2.1 參數設置:可對試驗電壓、耐壓時間、試驗模式、試驗電流、等參數進行設置或選擇。

7.1.2.2 試驗模式:手動試驗模式、自動試驗模式

a、手動試驗模式:具備升壓、調諧(含手動、自動)、降壓(手控自動)功能等。

b、自動試驗模式:進入試驗狀態後,自動進行調諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路並轉到試驗結果界麵。

7.1.2.3 保護功能及其信息提示:具備高壓過壓、低壓過流保護,以及失諧保護、零位、放電保護等多重保護功能。

7.1.2.4 數據存儲功能:試驗結果保存、回查等。

a、試驗結果:手動或自動試驗完畢後,在試驗結果界麵中可顯示出試驗時的詳細參數,可將參數保存在存儲器中,該存儲器為非易失存儲器,可保存200次試驗記錄。

b、數據查詢:可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。

7.1.2.5自動穩壓功能:係統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果,自動跟蹤並維持穩定的試驗電壓,電壓穩定度可達1%

7.1.2.6 調頻範圍設定:調頻範圍可設為20~300Hz

7.1.2.7 過壓保護功能:軟件過壓保護值,豐富的高壓過壓保護功能,更具安全性,有效保護人身、設備及試品的安全。

7.1.2.8過電流保護:可人工設定過電流保護值;當整套裝置的輸出電流達到保護整定值時,自動切除整套裝置

7.1.2.9擊穿保護:具有放電或閃絡保護功能,當高壓側發生對地閃絡時,自動切除整套裝置。不會對試驗設備和人身造成傷害,變頻電源內電子元件不會擊穿

7.1.2.10斷電保護:試驗電源斷電後,裝置能快速保護

7.2 激勵變壓器 JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV     1

配置特點:將高電壓、小電流、短時間與低電壓、大電流、長時間的試品試驗分開處理,配置不同抽頭勵磁變,以保證勵磁變壓器的*大利用率及重量*輕。10kV電纜等電氣設備試驗時,使用1.5kV輸出端;35kV電纜等電氣設備試驗時,使用3kV輸出端; 110kV電纜,13.8kV發電機試驗時,使用5kV輸出端; 110kV變電站試驗時,使用15kV輸出端;

7.2.1 技術參數                                                                         

7.2.1.1 額定容量:                30kVA                                                             

7.2.1.2 輸入電壓:                0~400V                                      

7.2.1.3 輸出電壓:      1.5kV       ;3kV;5kV;15kV               

7.2.1.4 工作頻率範圍:        30~300Hz                                                     

7.2.1.5 工作時間:                60min                                                              

7.2.1.6 外形尺寸和重量:460×350×450mm;75kg        

7.2.1.7 適用範圍:               電氣主設備試驗及電纜試驗

7.2.2 性能特點

7.2.2.1 激勵變為幹式結構,無漏油之慮。

7.2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層,既是勵磁變壓器,又是隔離變壓器。

7.2.2.3 內置過壓保護,防止擊穿反擊。

7.3 高壓諧振電抗器 JLDK-90kVA/45kV   9

7.3.1 技術參數

7.3.1.1 額定*高工作電壓:                  45kV(有效值)

7.3.1.2 額定*大工作電流:                  2A(有效值)

7.3.1.3 額定容量:                                     90kVA

7.3.1.4 額定電感量:                        98H

7.3.1.5工作頻率:                     30~300Hz

7.3.1.6 工作時間:                                     60min

7.3.1.7 外形尺寸和重量:        φ400×360mm;60kg/

7.3.2 性能特點

7.3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環氧整體澆注,外有憎水層,防潮性能好,絕緣耐熱等級F級,滿足幹式電抗器國家規範要求。

7.3.2.2 電抗器為便攜式,體積小,重量輕。

7.3.2.3 電抗器配有防渦流絕緣底座,串聯時分組重疊,以降低總體高度減輕勞動強度,增強安全穩定性。

7.4 電容分壓器 FC-270kV/500pF                1

7.4.1 技術參數

7.4.1.1 工作方式:                             純電容式

7.4.1.2 額定電壓:                                 270kV有效值

7.4.1.3 額定電容量:                      500pF

7.4.1.4 工作頻率:                             30~300Hz

7.4.1.5 測量誤差:                             1.5%

7.4.1.6 外形尺寸和重量:        φ120×1000mm;8kg(2)

7.4.2 性能特點

7.4.2.1 額定電壓下可連續運行1小時。

7.4.2.2 30~300Hz範圍內,其精度和穩定度保持要求不變。

7.4.2.3 20℃0.4~0.5UN下介損值:≤0.15

7.4.2.4 分壓比誤差:有效值時≤1.5%

7.4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度係數小,角位移小,在30~300H內分壓比不變。

7.4.2.6 電壓測量通過專用測試引線引至變頻電源進行測量。

八、係統的基本配置

()主要部件一覽表

序號

設備名稱

 

單位

數量

  

1

變頻電源控製箱

JL1006-30kVA/220V/380V

1

30kVA30~300Hz

2

激勵變壓器

JLB-30kVA/1.5kV/3kV/5kV/15kV/0.4kV

1

30kVA30~300Hz60min

輸出電壓:1.5kV;3kV;5kV;15kV

3

高壓諧振電抗器

JLDK-90kVA/45kV

9

45kV2A98H60min

4

電容分壓器

FC-270kV/500pF

1

270kV500pF,精度1.5級,

純交流

()設備附件及相關資料一覽表

序號

  

型號及規格

單位

數量

備注

1

防雨防塵罩

按設備尺寸配套

10

 

2

電抗器絕緣支架

 

1

 

3

電抗器絕緣底座

 

 

4

試驗線

按設備成套

需要配置

1

 

5

出廠試驗報告

 

1

 

6

成套裝置使用說明書

 

1

 

7

產品合格證

 

1

 

8

裝箱清單

 

1

 


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