176kVA/44kV變頻串聯諧振試驗裝置技術方案

一、 被試品對象及試驗要求

　　1、10kV/185mm2電纜4km的交流耐壓試驗，電容量≤1.25uF，試驗頻率45-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

　　2、滿足1000MW發電機組的交流耐壓試驗 ，電容量≤0.3uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓44kV，試驗時間1min。

　　二、 工作環境

　　1. 環境溫度：-100C –50 0C;

　　2. 相對濕度：≤90%RH;

　　3. 海拔高度: ≤1000米;

　　三、 裝置主要技術參數及功能

　　1. 額定容量：176kVA;

　　2. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz;

　　3. 額定電壓：22kV;44kV

　　4. 額定電流：8A;4A

　　5. 工作頻率：30-300Hz;

　　6. 裝置輸出波形：正弦波

　　7. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%;

　　8. 工作時間：額定負載下允許連續5min;過壓1.1倍1分鐘;

　　9. 溫 升：額定負載下連續運行5min后溫升≤65K;

　　10. 品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz);

　　11. 保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分);

　　12. 測量精度：系統有效值1.5級;

　　四、 設備遵循標準

　　GB10229-88《電抗器》

　　GB1094《電力變壓器》

　　GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

　　DL/T 596-1996《電力設備預防性試驗規程》

　　GB1094.1-GB1094.6-96《外殼防護等級》

　　GB2900《電工名詞術語》

　　GB/T16927.1~2-1997《高電壓試驗技術》

　　五、裝置容量確定

　　設計四節電抗器，則單節電抗器為44kVA/22kV/2A/40H，裝置總容量176kVA。

　　驗證：1、10kV/185mm2電纜4km的交流耐壓試驗，電容量≤1.25uF，試驗頻率45-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

　　使用電抗器四節并聯，則L=40/4=10H ，則：

　　試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10×1.25×10-6)=45Hz

　　試驗電流：I=2πfCU試 =2π×45×1.25×10-6×22×103=7.78A

　　2、滿足1000MW發電機組的交流耐壓試驗 ，電容量≤0.3uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓44kV，試驗時間1min。

　　使用電抗器兩節串聯(系數1.05)兩組并聯，則L=40×2×1.05/2=42H ，則：

　　試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√42×0.3×10-6)=45Hz

　　試驗電流：I=2πfCU試 =2π×45×0.3×10-6×44×103=3.73A

　　裝置容量定為176kVA/44kV，分四節電抗器，電抗器單節為44kVA/22kV/2A/40H，使用電抗器串并聯能滿足上述被試品的試驗要求。

試驗時設備使用關系列表

　　六、系統配置及其參數

　　1. 激勵變壓器18kVA/2.25/4.5kV/0.4kV 1臺

　　a) 額定容量：18kVA;

　　b) 輸入電壓：0-400V，單相;

　　c) 輸出電壓： 2.25/4.5kV

　　d) 結 構：干式;

　　e) 重 量：約75kg;

　　2. 變頻電源18kW/220/380V 1臺

　　a) 額定輸出容量：18kW

　　b) 工作電源： 220/380±10%V(單/三相)，工頻

　　c) 輸出電壓：0 –400V，單相，

　　d) 額定輸入電流：45A

　　e) 額定輸出電流：45A

　　f) 電壓分辨率： 0.01kV

　　g) 電壓測量精度：0.5%

　　h) 頻率調節范圍：30 – 300Hz

　　i) 頻率調節分辨率：≤0.1Hz

　　j) 頻率穩定度： 0.1%

　　k) 運 行 時 間：額定容量下連續5min

　　l) 額定容量下連續運行5min元器件最高溫度≤65K;

　　m) 噪 聲 水 平：≤50dB

　　n) 可實現以下功能

　　1)變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現場操作及觀察;

　　2)內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性;

　　3)參數顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統

　　可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性;

　　4)參數設置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇;

　　5)試驗模式：觸摸屏和外接鼠標操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧(含手動、自動)、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等;

　　6)保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能;

　　7) 數據存儲功能：試驗結果保存(手動保存)、打印、上傳、回查等

　　① 試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，當試驗發生中斷時，可提示中斷狀態。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50次試驗記錄;

　?、?數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打印機打印;(打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明)

　　8)自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1.0%;

　　9)調頻范圍及頻率分辨率均可設定：調頻范圍可設為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可加快調諧過程;頻率分辨率根據需要，可預設為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡;

　　10)頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移;

　　P)重 量：約25kg;

　　3. 高壓電抗器44kVA/22kV 4節

　　a) 額定容量：44kVA;

　　b) 額定電壓：22kV;

　　c) 額定電流：2A;

　　d) 電 感 量：40H/單節;

　　e) 品質因素：Q≥30 (f=45Hz);

　　f) 結 構：干式;

　　g) 重 量：約40kg

　　4. 電容分壓器50kV/5000pF 1套

　　a) 額定電壓：50kV;

　　b) 高壓電容量：5000pF

　　c) 介質損耗：tgσ≤0.5%;

　　d) 分 壓 比：1000：1

　　e) 測量精度：有效值1.5級;

　　f) 重 量：約8kg;

　　七、清單一覽表

　　(一)配置一覽表

　　(二)相關資料一覽表