更新时间:2023-11-30
SHHZ1001串联谐振耐压是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路,调节变频电源输出的电压频率,实现串并联谐振,在被试品上获得高电压,是当前高电压试验的一种新方法,深受专家好评,在国内外已经得到广泛的使用。
1、SHHZ1001串联谐振耐压基本原理:
1.1谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路,调节变频电源输出的电压频率,实现串并联谐振,在被试品上获得高电压,是当前高电压试验的一种新方法,深受专家好评,在国内外已经得到广泛的使用。
2、SHHZ1001串联谐振耐压特点:
2.1变频串联谐振试验装置具有输出容量大,输出电压高、可任意组合电抗器针对不同试品的交流耐压试验。
2.2变频串联谐振试验装置具有体积小、重量轻、特别方便野外试验。
2.3变频串联谐振试验装置具有保护功能好、有过压保护、过流保护、时间保护、闪络保护、过热保护、模块保护等功能。
2.4变频串联谐振试验装置具有操作简单,并具有手动和自动两档。
2.5变频串联谐振试验装置采用大屏幕、使试验数据一目了然,并可打印试验结果。
2.6变频串联谐振试验装置具有试品击穿后无过电压之虞,对试品的损坏相当小。
2.7变频串联谐振试验装置试验所需电源容量小,仅是工频变压器试验所需电源容量的几分之一,解决现场电源难找的问题。
3、适用范围:
3.1满足500mm2/35kV交联电缆,长度6km的交流耐压试验。
3.2满足500mm2/10kV交联电缆,长度12km的交流耐压试验。
3.3满足50000KVA/35kV及以下变压器的交流耐压试验。
3.4满足35kV开关、GIS、互感器的交流耐压试验。
4、使用环境条件:
4.1 环境温度:-10℃~40℃
4.2 相对湿度:不大于90%
4.3 海拔高度:2500米以下
5、装置容量确定:
5.1 500mm2/35kV交联电缆,长度6km的交流耐压试验,额定电容量0.232uF/km,试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
试验电流 I=2πfCU试=2π×35×0.232×6×10-6×52×103=15.9A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=14.8H
5.2 500mm2/10kV交联电缆,长度12km的交流耐压试验,额定电容量0.438uF/km,试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
试验电流 I=2πfCU试=2π×35×0.438×12×10-6×22×103=25.4A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=3.9H
5.3 50000KVA/35kV及以下变压器,大等效电容量0.05uF,试验频率为45-65Hz,试验电压72kV。
试验电流 I=2πfCU试=2π×45×0.05×10-6×72×103=1.02A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=250H
5.4 35kV开关、GIS、互感器的交流耐压试验,大等效电容量0.02uF,试验频率为45-200Hz,试验电压95kV。
试验电流 I=2πfCU试=2π×45×0.02×10-6×95×103=0.54A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=626H
※:根据以上试验电压、电流、频率、电感量即设计12节电抗器,则单节电抗器为30kV/3A/40H.
验证1: 500mm2/35kV交联电缆,长度6km的交流耐压试验,额定电容量1.392uF,试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
☆:使用12节电抗器二串六并,此时电抗器额定电感量为13.3H,额定电压为60kV,额定电流为18A。
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√13.3×1.392×10-6)=37Hz
试验电流 I=2πfCU试=2π×37×1.392×10-6×52×103=16.8A
验证2: 500mm2/10kV交联电缆,长度12km的交流耐压试验,额定电容量5.256uF,试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
☆:使用10节电抗器并联,此时电抗器额定电感量为4.0H,额定电压为30kV,额定电流为30A。
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√4×5.256×10-6)=34.7Hz
试验电流 I=2πfCU试=2π×34.7×5.256×10-6×22×103=25.2A
验证3: 50000KVA/35kV及以下变压器,大等效电容量0.05uF,试验频率为45-65Hz,试验电压72kV。
☆:使用5节电抗器串联,此时电抗器额定电感量为200H,额定电压为150kV,额定电流为3A。
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√200×0.05×10-6)=50.3Hz
试验电流 I=2πfCU试=2π×50.3×0.05×10-6×72×103=1.2A
验证4: 35kV开关、GIS、互感器的交流耐压试验,大等效电容量0.02uF,试验频率为45-200Hz,试验电压95kV。
☆:使用4节电抗器串联,此时电抗器额定电感量为160H,额定电压为120kV,额定电流为3A。
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√160×0.02×10-6)=89Hz
试验电流 I=2πfCU试=2π×89×0.02×10-6×95×103=1.06A
总结:装置容量定为1080kVA/100KV;分12节电抗器,电抗器单节为90kVA/30kV/3A通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。
6、设备配置一览表
名 称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 外形尺寸(mm) | 重量(kg) |
变频电源 | 60kVA | 台 | 1 | 750×600×1250 | 95 |
励磁变压器 | 60kVA/1.5kV×4 | 台 | 1 | 680×450×750 | 185 |
高压电抗器 | 30kV/3A//40H | 台 | 12 | φ330×470 | (每台)65 |
电容分压器 | 100kV/0.005uF | 台 | 1 | φ150×700 | 18 |
附 件 |
| 套 | 1 |
|
|
7、主要功能及参数:
7.1变频谐振试验装置系统参数:
7.1.1.输入电压:380V±10% 50Hz;
7.1.2.额定容量:1080kVA;
7.1.3.额定输出电压:0 ~ 100kV;
7.1.4.谐振电压波形:正弦波、畸变率:≤0.5%;
7.1.5.输出电压不稳定度:≤0.5%;
7.1.6.输出频率范围:25~320Hz;
7.1.7.频率调节分辨率:0.01Hz;
7.1.8.品质因数Q值:额定负载下不小于50;
7.1.9.绝缘水平:1.2倍额定电压耐压1min;
7.1.10.额定电流下连续运行时间不低于30 min;
7.1.11.电压测量精度:1级;
7.1.12.噪 声:≤45dB;
7.1.13.该装置配备以下保护功能:
设备有手动试验、自动调谐及自动试验;
过电压保护、过电流保护、放电保护、断电保护、零启动保护。
试验数据大屏幕显示、中文菜单、可打印输出、打印机为嵌入式。
7.2 调频电源:
7.2.1.额定输出容量:60kVA;
7.2.2.输入电源:380V±10% 50Hz;
7.2.3.额定输入电流:176A;
7.2.4.额定输出电压:0-400V可调、单相、输出电压不稳定度0.05%;
7.2.5.额定输出电流:150A;
7.2.6.频率调节范围:25~320Hz;
7.2.7.额定容量下连续运行为规定工作时间下温升≤60K;
7.2.8.显示以下参数:
a.经变频输出的频率、电压、电流;
b.过压保护电压值,并可任意整定,当成套装置的输出电压值达到保护整定时,可自动切除成套装置;
c.过流保护:当调频电源的输出电流达到保护整定值时,可自动切除成套装置;
d.击穿保护:当高压侧发生对地闪络时,可自动切除成套装置,装置带有隔离装置,可确保设备和人身不受损害;
e.具有全电压输出保护,在调压过程中,一旦调压失控,调频电源立即闭锁;
7.2.9.可实现以下操作:
a.频率的调节,上升和下降频率调节分粗调和细调两种,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;
带有设置电压、设置时间,电压自动上升到设置值而停止并自动计时;
带有各种保护功能的整定按钮,可在面板上对各种保护值进行整定;
带有手动试验功能和自动试验功能;
带有试验数据打印功能。
7.3 励磁变压器
7.3.1.结构形式:油浸式;
7.3.2.额定容量:60kVA;
7.3.3.输入电压:400V;
7.3.4.输出电压:1.5kV/3kV/6kV;
7.3.5.额定输出电流:40A/20A/10A;
7.3.6.工作频率:30~300Hz;
7.3.7.额定容量下连续运行为规定工作时间下,线圈对空气的温升不大于60K;
7.4 高压电抗器30kV/3A
7.4.1.结构形式:干式、环氧浇铸;
7.4.2.额定容量:90kVA;
7.4.3.额电电压:30kV;
7.4.4.额定电流:3A;
7.4.5.额定电感量:40H;
7.4.6.工作频率:30~300Hz;
7.4.7.额定容量下连续运行为规定工作时间下,电抗器对空气的温升不大于60K;
7.4.8.性能及特点:电抗器设计干式、环氧浇铸,电抗器可以自由方便叠装。环氧树脂绝缘筒外壳,具有足够的电气、机械强度,必要的散热能力以及油热胀冷缩的裕度。外壳上下盖板,颜色为橘红色。
7.5 电容分压器
7.5.1.结构形式:电容式;
7.5.2.额定电压:100kV;
7.5.3.额定电容量:5000pF;
7.5.4.工作频率:30~300Hz;
7.5.5.测量精度:≤1.0%;
7.5.6.性能及特点:
a.额定电压下可连续运行2小时。
b.在30~300Hz范围内,其精度和稳定度保持不变。
c.在20℃温度下电容分压器介质损耗值≤0.0025
d.电容分压器配有支撑底架,具有足够的稳定性。
e.电压测量通过测试引线引至调频电源进行测量。
8、设备制造引用和执行标准
DL/T849.6—2004 高压谐振试验装置;
GB 6450—1986 干式电力变压器;
DL/T848.2—2004 试验变压器;
GB/10229—1988 电抗器;
GB/T11920—1989 控制装置通用技术条件;
GB/T16927.1—1997 高电压试验技术;
IEC358—1990 耦合电容器和电容分压器。