ZTXZ-675kVA/108kV
变频串联谐振耐压试验装置技术方案
一、被试品对象及试验要求
1满足35kV/300mm2/5km交联电缆交流耐压试验，总电容量1.045μF（每公里电容量0.209μF），试验电压52kV；试验时间60min。
2满足10kV/300mm2/10km交联电缆，单位长度电容量≤0.37μF,交流耐压试验，总电容量3.7μF，试验电压22kV；试验时间5min。
3满足35kV主变交流耐压试验，试验电压68kV，电容量20000pF以内，试验频率45～65Hz，试验时间1min,主变容量100000KVA及以下。
4满足35kV 及以下断路器、互感器的交流耐压试验，最高试验电压100kV，试验频率30～300Hz，试验时间1min。
二、工作环境
1)空气温度： 最高温度：+450C；
最低温度：－100C；
2)海拔高度： ≤2500米；
3) 相对湿度： 最大日平均值90%（在25 0C时）；
三、 设备遵循标准
GB311.1 | 《高压输变电设备的绝缘配合》 |
DL/T846-2004 | 《高电压测试设备通用技术条件》 |
GB10229-88 | 《电抗器》 |
GB/T16927.1-2-1997 | 《高电压试验技术》 |
GB2900 | 《电工名词术语》 |
GB50150-2006 | 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 |
DL474.4-1992 | 《交流耐压试验》 |
ZBK41006-89 | 《试验变压器》 |
IEC358(1990) | 《耦合电容器和电容分压器》 |
GB7328-87 | 《变压器和电抗器的声级测量》 |
四、系统参数的选择与确定
1）35kV/300mm2/5km交联电缆交流耐压试验，总电容量≤1.045μF，试验电压52kV；电抗器采用两串五并，电感量为21.2H，则：
试验频率：f=1/2π√LC=33.8Hz
试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×35×1.045×52×10-3=11.53A
2）10kV/300mm2/10km交联电缆交流耐压试验，电容量≤3.7μF，试验频率为30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min；
电抗器采用八并，电感量为6H，则：
试验频率：f=1/2π√LC=33Hz
试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×33×3.7×22×10-3=16.87A
3）对35kV以下变压器交流耐压试验，最高试验电压68kV，试验频率45-148Hz，电容量≤30000pF。
电抗器采用四串，电感量为220H，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√220×0.03×10-6)=61.9Hz
试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×61.9×0.03×68×10-3=0.79A
4）对35kV以下PT、CT、开关交流耐压试验，最高试验电压95kV，试验频率30-300Hz，电容量≤15000pF，
电抗器采用四串，电感量为220H，则：
试验频率：f=1/2π√LC=85.68Hz
试验电流：
I=ωCXU试=2πfCXU试=2×3.14×85.68×0.015×265×10-3=0.767A
结论:总容量确定为675kVA/108kV；电抗器分十节，单节参数67.5kVA/27kV/2.5A/48H。
五、系统主要技术参数及功能
1.额定容量：67.5kVA；
2.额定电压：27kV，54kV，108kV；
3.额定电流：25A，12.5A，6.25A；
4.输入电源：三相380V±10%，工频；
5.使用频率范围：30-300Hz；
6.频率分辨率：0.01Hz；频率不稳定度：≤0.01%；
7.波形畸变率：≤1%；
8.品质因数：装置自身Q≥30；
9.工作时间：额定电流下连续工作60min；
10.温 升：额定运行后装置线圈温升≤65K；
11.噪 声：≤65dB；
12.保护功能完备（详见变频电源部分）；
13.系统测量精度：有效值1.0级；
试验时使用关系列表
设备组合 被试品对象 | 电抗器67.5kVA/27kV十节 | |
35kV/300mm2/5km交联电缆，交流耐压试验，试验电压52kV | 电容量≤1.045μF | 电抗器两串五并 |
10kV/300mm2/10km交联电缆交流耐压试验，试验电压22kV | 电容量≤3.7μF | 电抗器采用八并 |
35kV(含)以下100MVA变压器交流耐压试验，试验电压95kV | 电容量≤0.03μF | 电抗器采用四串-六串 |
35kV(含)以下PT、CT、开关交流耐压试验，试验电压95kV | 电容量≤0.015μF | 电抗器采用四串 |
七、各部件主要参数
1.变频电源ZTXZ-P-37kW/380V 1台
1）额定容量：37kW；
2）工作电源：380±10%V，工频；
3）输出电压：0–400V，电压不稳定度≤0.5%；
4）额定输出电流：97A；
5）频率调节范围：30–300Hz；
6）频率调节灵敏度：≤0.01Hz；
7）频率不稳定度： ≤0.01%；
8）运行时间： 额定容量下连续60min；
9）额定容量下连续运行60min元器件最高温度：≤65K；
10）输出波形畸变率≤1%；
11）变频电源（采用非脉宽调制矩形波方式）具有以下功能：
1)内部由嵌入式工控机控制,操作功能得到优化,操作简单；
2)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2分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz；
3)自动试验,用户可设置试验程序,试验程序分为5段,系统自动按设置的程序完成试验过程；
4)自动试验时,可随时切换到手动控制状态,进行手动调压；
5)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,异常波动时提示用户电压异常波动,由用户根据试验情况进行操作；
6) 调压和耐压时实时绘制U-T曲线(电压-时间曲线) ；
7)变频电源输出端安装有滤波器，保证整套装置输出波形的畸变率≤1%；
8)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；
9)在变频电源内，电源的输入和输出都装有相应容量的闸刀和接触器，且闸刀的安装位置便于现场专用连接导线的安装和拆除；
10)软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠；
11)自动保存试验数据.可打印,也可保存打印；
12)数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；
13)液晶显示屏可显示输入工频电源的电压和电流；高压输出的频率、电压、电流，谐振回路的品质因数；
14)可实现以下操作：频率的上升和下降；电压的上升和下降；输入、输出的分合闸。
15)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：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，变频电源内的电子元件不会击穿；
d)断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护；
16)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；
17)变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接，包括电源的专用动力引线，与励磁变压器的低压引线，与分压器的专用测量引线，专用接地引线等；
18)外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便；
19)重量约90kg。
3.高压电抗器DK--67.5kVA/27kV 10节
1）额定电压： 67.5kV；
2）额定电流： 2.5A；
3）额定电感量：48H；
4）工作频率： 30–300Hz；
5）运行时间： 额定电流下连续60min；
6）温 升： 额定电流运行60min后，线圈温升≤65K；
7）使用方式： 电抗器可单独、串联及并联使用；
8）结构形式： 电抗器采用干式绝缘筒结构；
9）重 量： 约90kg；
4.电容分压器FY-100kV-2000pF 1套
1）额定电压：100kV；
2）额定电容量：2000pF；
3）工作频率：30–300Hz；
4）分压比：1000:1
5）高、低压臂采用相同材料，温度系数小，角位移小，30～300Hz范围内分压比不变；
6）过电压为额定电压的1.1倍正常；
7）电压测量通过专用测试电缆引线引到测量仪表；
8）分压器本体介质损耗：≤0.5%；
9）测量误差：1.0级；
10）重 量：约12kg；
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