关于1800kVA/500kV变频串联谐振技术方案

• 本套装置主要针对220kV及以下电缆及电力变压器 、母线开关等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造 。电抗器采用多只分开设计，可满足高电压 、小电流的设备试验条件要求 。是地 、市 、县级高压试验部门及电力安装 、修试工程单位理想的耐压设备 。该装置主要由变频控制电源 、激励变压器 、高压电抗器 、电容分压器 、谐振电容器组成 。

✥满足220kV ，630mm² ，1000m交联电缆的交流耐压试验 ，试验频率30~300Hz ，电容量≤0.144uF,最高试验电压不超过216kV ，额定负载下允许连续60min ；

✥满足110kV ，500mm² ，1200m交联电缆的交流耐压试验 ，试验频率30~300Hz ，电容量≤0.182uF,最高试验电压不超过128kV ，额定负载下允许连续60min ；

✥满足220kV ，40MW及以下的电力变压器交流耐压试验 ，GIS,母线 ，断路器 ，绝缘支柱交流耐压试验试验频率45~65Hz ，最高试验电压不超过495kV 。

✥额定容量 ：1800kVA

✥输入电源 ：单相380V电压 ，频率为50Hz ；

✥额定电压：50kV:；500kV; 

✥额定电流 ：15A ；7.5A ；3.75A ；2.5A

✥工作频率 ：30-300Hz ；

✥波形畸变率 ：输出电压波形畸变率≤1%；

✥工作时间 ：额定负载下允许连续60min；

✥温    升 ：额定负载下连续运行60min后温升≤65K ；

✥品质因素 ：装置自身Q≥30(f=45Hz) ；

✥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) ；

✥测量精度 ：系统有效值1.5级 ；

 1）.220kV ，630mm² ，1000m交联电缆的交流耐压试验 ，试验频率30~300Hz ，电容量≤0.144uF,试验电压不超过216kV 。

频率取35Hz

试验电流I=2πfCU_试=2π×35×0.144×10^-6×216×10³=7.0 A

对应电抗器电感量L=1/ω²C=144H 

※ ：根据以上各项目试验电压 、频率 、电感量即设计十节电抗器 ，使用电抗器五节组合串联两组并联完成以上各项试验要求和目的,则单节电抗器为180kVA/50kV/1A/57.6H

验证 ：1 、220kV ，630mm² ，1000m交联电缆的交流耐压试验 ，试验频率30~300Hz ，电容量≤0.144uF试验电压不超过216kV 。

（一） ：使用电抗器10节五串两并联此时电感量为（57.6*5）/2=144H

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√144×0.144×10^-6)=35Hz

试验电流I=2πfCU_试=2π×35×0.144×10^-6×216×10³=6.8A

验证 ：2 、110kV ，630mm² ，1000m交联电缆的交流耐压试验 ，试验频率30~300Hz ，电容量≤0.201uF,试验电压不超过128kV 。

（一） ：使用电抗器五节串联两组并联此时电感量为（57.6*5）/2=144H

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√144×0.182×10^-6)=31.0Hz

试验电流I=2πfCU_试=2π×31.0×0.182×10^-6×128×10³=4.5A

总结:装置容量定为1800kVA-500kV;分十节电抗器 ，电抗器单节为180kVA/50kV/3.6A/57.6H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求 。

1.激励变JLB-75kVA/5 kV/10 kV/20 kV/30 kV/0.4 kV            1台

a)额定容量 ：72 kVA

b)输入电压 ：380V ，单相 ；

c)输出电压 ：5 kV ；10 kV ；20 kV ；30 kV

d)输出电压 ：15A ；7.5A ；3.75A ；2.5A

e)结    构 ：油式 ；

f)重    量 ：约260 kg ；

2.变频电源CHXB-75kW/380V                           1台

a)额定输出容量 ：75kW

b)工作电源 ：380V  工频

c)输出电压 ：0 – 400V ，单相，

d)额定输入电流 ：187.5A

e)额定输出电流 ：187.5A.

f)输出波形 ：正弦波

g)电压分辨率 ：0.01kV

h)电压测量精度 ：0.5%

i)频率调节范围 ：30 – 300Hz

j)频率调节分辨率 ：≤0.1Hz

k)频率稳定度 ：    0.1%

l)运行时间 ：额定容量下连续60min

m)额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

n)噪声水平 ：≤50Db

o)可实现以下功能

一 、内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单

二 、自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时3分钟(全频扫). 频率分辨率0.1Hz

三 、自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程

四 、自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态 ，调频时绘制频率电压曲线 。

五 、耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作

六 、全压输出保护 ：在调压过程中 ，严格保证变频电源不会全电压输出

七 、软件经过严格模拟运行检验 ，运行安全 、稳定 、可靠

八 、自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据 ；                                                                                                                       

九 、液晶显示屏可显示电源电压和电流 ；高压输出的频率 、电压 、电流

十 、保护功能 ：具有断电 、过流 、过压及闪络保护功能 ；

a)过电压保护 ：可人工设定过电压保护值 ；当整套装置的输出电压达到保护整定值时 ，自动切除整套装置

b)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

c)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

d)断电保护 ：试验电源断电后 ，装置能快速保护

十一 、变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路 、铁路运输后 ，相互位置不变 ，不损坏 ，紧固件不松动

十二 、外观及操作界面充分采用人性化设计 ，美观大方 ，操作简便

十三 、重量约15kg ；

3.高压电抗器DK -180kVA/50 kV                     10节

a)额定容量 ：180 kVA

b)额定电压 ：50 kV

c)额定电流 ：3.6A单节

d)电感量 ：57.6H/单节 ；

e)品质因素 ：Q≥30 (f=45Hz) ；

f)结    构 ：干式 ；

g)重    量 ：约150kg ；

4.   电容分压器FRC-500kV/600pF                      1套

a) 额定电压 ：300Kv两节单节300kV /1200pF

b) 工作频率 ：30-300Hz ；

c) 过电压最高整定值为额定电压的1.1倍 ；

d) 在对非容性试品试验时 ，兼作谐振电容用 ；

e) 分压器本体介质损耗 ：≤0.5%

f) 重量 ：约100kg ；

g）精度 ：1.0%

（一）配置设备一览表 

（二）设备附件相关资料一览表