TPXB-270kVA/108kV 变频串联谐振耐压试验装置

TPXB-270kVA/108kV 变频串联谐振耐压试验装置

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
1. 环境温度：－15⁰C –40 ⁰C;
2. 相对湿度：≤90%RH;
3. 海拔高度:  ≤3500米；
 
三、装置主要适用范围
1、满足400mm²,10kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.84uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。
2、满足300mm²,35kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.42uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。
3、满足35kV以下变压器交流耐压试验，试验频率45~65Hz, 电容≤0.015uF,试验电压U≤68kV。

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：       0～108kV
4.1.2 谐振电压波型：       正弦波，波形畸变率＜1.0%
4.1.3 最大被试品电流；       2.5A
 4.1.4 最大试验容量：         270kVA
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15min
4.1.7 品质因素：       30～90
4.1.8 输入工作电源：    单相220V或三相380V±10%，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：       ＜3500m
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300mm²,35kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.42uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。
频率取32Hz
试验电流 I=2πfCU_试 =2π×32×0.42×10^-6×52×10³=4.4A
对应电抗器电感量 L=1/ω²C=58H
设计四节电抗器，将四节电抗器二节串联二组并联使用,则单节电抗器的参数为67.5kVA/27kV/2.5A/58H，装置总容量为270kVA。
验证：1.满足400mm²,10kV 电缆交流耐压试验，长度2 km，电容≤0.84uF,    
试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。
使用电抗器二节并联，此时电感量为L=58/2=29H,
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√29×0.84×10^-6)=32.2Hz。
试验电流I=2πfCU_试 =2π×32.2×0.84×10^-6×22×10³=3.7A。
1. 满足35kV以下变压器交流耐压试验，试验频率45~65Hz, 电容≤0.015uF,试验电压U≤68kV。
使用电抗器四节电抗器串联，此时电感量为L=58*4=232H,
并联补偿电容器75kV/0.025uF一只,总电容量为0.04uF
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√232×0.04×10^-6)=52.2Hz。
试验电流I=2πfCU_试 =2π×52.2×0.04×10^-6×68×10³=0.9A。
结论：装置容量定为270kVA/108kV/27kV，分四节电抗器，电抗器单节为67.5kVA/27kV/2.5A/58H，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67.5kVA/27kV 四节	激励变压器输出端选择
满足10kV/400mm2电缆, (试验电压22kV,试验时间5min)	长度1000m以下	使用电抗器一节	1.5kV
	长度1000~2000m	使用电抗器二节并联	1.5kV
满足35kV/300mm2电缆, (试验电压52kV,试验时间60min)	长度1000m以下	使用电抗器二节串联	3kV
	长度1000~2000m	使用电抗器二节串联二组并联	3kV
满足35kV开关,变电站系统, (试验电压100kV,试验时间1min)		使用电抗器四节串联	5kV
满足35kV以下变压器, (试验电压68kV,试验时间1min)	并联补偿电容器75kV/0.025uF	使用电抗器四节串联	3kV

七、主要部件的技术规范及性能
7.1 变频电源控制箱 TPXB-15kVA/220V/380V    1台 7.1.1 技术参数  
7.1.1.1 输入工作电源： 单相220V或三相380V±5%，50Hz。
7.1.1.2 输出电压和电流： 0～400V，最大电流37.5A。
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 额定输出容量： 115kVA
7.1.1.5 外形尺寸和重量： 360×340×320mm；25kg
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200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。
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 激励变压器 EDJLB-15kVA/1.5kV/3kV/5kV/0.4kV     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。10kV电缆等电气设备试验时，使用1.5kV输出端；35kV电缆试验时，使用3kV输出端。
7.2.1 技术参数             
7.2.1.1 额定容量：  15kVA
7.2.1.2 输入电压：  0～400V
7.2.1.3 输出电压：    1.5kV ；3kV ;5kV        
7.2.1.4 工作频率范围：  30～300Hz
7.2.1.5 工作时间：  15min
7.2.1.6 外形尺寸和重量：360×280×360mm；75kg 
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 激励变为干式结构，无漏油之虑。
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 高压谐振电抗器 EDDK-67.5kVA/27kV   4台 7.3.1 技术参数
7.3.1.1 额定最高工作电压： 27kV（有效值）
7.3.1.2 额定最大工作电流： 2.5A（有效值）
7.3.1.3 额定容量：    67.5kVA
7.3.1.4 额定电感量：    50H
7.3.1.5工作频率：            30～300Hz
7.3.1.6 工作时间：    15min
7.3.1.7 外形尺寸和重量：      φ400×350mm；50kg/台
7.3.2 性能特点
7.3.2.1 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，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 电抗器为便携式，体积小，重量轻。
7.3.2.3 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。
 
 
 
 
 
7.4 电容分压器 EDFC-110kV/1500pF    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：    110kV有效值
7.4.1.3 额定电容量： 1500pF
7.4.1.4 工作频率：     30～300Hz
7.4.1.5 测量误差：     ＜1.5%
7.4.1.6 外形尺寸和重量：     φ120×1000mm；8kg
7.4.2 性能特点
7.4.2.1 额定电压下可连续运行1小时。
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℃、0.4～0.5U_N下介损值：≤0.15
7.4.2.4 分压比误差：有效值时≤1.5%，
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。
 
 
 
 
八、系统的基本配置
(一)主要部件一览表

序号	设备名称	规 格	单位	数量	备  注
1	变频电源控制箱	TPXB-15kVA/220V/380V	台	1	15kVA，30～300Hz
2	激励变压器	EDJLB-15kVA/1.5kV/3kV/0.2kV/0.4kV	台	1	15kVA，30～300Hz，15min 输出电压:1.5kV；3kV;5kV
3	高压谐振电抗器	EDDK-67.5kVA/27kV	台	4	27kV，2.5A，50H，15min
4	电容分压器	EDFC-110kV/1500pF	台	1	110kV，1500pF，精度1.5级， 纯交流

（二）设备附件及相关资料一览表

序号	名  称	型号及规格	单位	数量	备注
1	防雨防尘罩	按设备尺寸配套	只	7
2	试验线	按设备成套需要配置	包	1
3	出厂试验报告		份	1
4	成套装置使用说明书		份	1
5	产品合格证		份	1
6	装箱清单		份	1

九． 服 务
9.1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第一次现场试验，并负责设备的操作及人员技术培训。
9.2供方对提供的所有产品实行保修，保修期为发货之日起一年时间，保修期内负责免费检查，零部件的更换。
9.3超过一年的产品供方常年负责维修，且只收取维修成本费用。
9.4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,4小时实行技术响应,
试验电源说明：
试验电源电流三相380V,50A(这是额定负载电源容量,如做开关,变压器,试验电源电流220V,10A就够)。
现场接地电阻说明：
现场接地电阻一般小于4Ω，但越小越好。