150KVA/100KV調頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置

一、調頻串聯(lián)諧振試驗裝置適用被試品

1．10KV、3Km、300MM2電纜交流耐壓試驗，采用4電抗器并聯(lián)即可。

2. 10KV變壓器交流耐壓試驗試驗頻率45-55HZ試驗電壓35KV,采用2節電抗器即可。

3.35KV、500m、630MM2電纜交流耐壓試驗，試驗電壓52KV,采用2節電抗器、35KV高壓試驗用3節聯(lián)即可。

系統技術(shù)參數及功能

額定容量：150KVA

額定電壓： 100KV  額定電流：2A

輸出頻率：30~300HZ

輸出電壓波形畸變率：≤1%

頻率分辨率：0.1HZ

裝置自身品質(zhì)因數：Q≥30～200

系統測量精度：0.5級

允許連續工作時(shí)間：30分鐘

輸入電源：容量：10KVA，電壓220V，

工作濕度≤90%

環(huán)境溫度-20—45℃

二、150KVA/100KV調頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置設備遵循標準

GB/T16927.12-1997  《高電壓試驗技術(shù)》

GB50150-1991     《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

GB10229-88       《電抗器》

GB1094.1~6-96    《電力變壓器》

DL/T849.6-2004    《高壓諧振試驗裝置》  

三、調頻串聯(lián)諧振試驗裝置主要部件參數

3．1、變頻電源

主要作用為供電源，采用SPWM工作方式，工作穩定，效率高。輸出電壓的調節和變頻器的逆變均采用*、可靠的絕緣柵場(chǎng)效應IGBT開(kāi)關(guān)管。SPWM脈沖與正弦波*同步,波形穩定，頻率穩定，溫漂極小。硬件保護回路響應速度快， 不會(huì )因外界沖擊而損壞，可靠性高。調頻電源主要元器件均為進(jìn)口產(chǎn)品。

調頻電源輸入、輸出主回路及輔助回路的工頻1min耐受電壓水平為2KV（有效值）。

調頻電源采用高壓試驗微機控制變頻源，具備調頻、調壓、控制、保護等多項功能。

調頻電源操作界面簡(jiǎn)單，可自動(dòng)調諧手動(dòng)升壓、手動(dòng)調諧手動(dòng)升壓、自動(dòng)調諧自動(dòng)升壓。采用大屏幕點(diǎn)陣LCD顯示屏（帶背光）分辨率高，字體清晰。在室內外強弱光線(xiàn)下均能一目了然。

變頻控制箱設有自動(dòng)零位啟動(dòng)保護、過(guò)壓保護、過(guò)流保護、高壓閃絡(luò )保護、綜合保護及過(guò)熱保護。

調頻串聯(lián)諧振試驗裝置特點(diǎn)：

a大屏幕顯示試驗數據、狀態(tài)，并有實(shí)時(shí)操作步驟提示功能

    b.能靈活整定試驗電壓、調頻范圍、加壓時(shí)間

c.試驗結果能計算出被試品電容

D.體積小、重量輕、操作方便

E.分辨率高：頻率分辨率為0.01 HZ

F.安全可靠性高。具有過(guò)電流、過(guò)電壓及放電保護功能，可有效保護人身及設備安全

h.試驗結果可打印

3．2、勵磁變壓器

勵磁變壓器為單相干式自冷，絕緣耐熱等級H級，滿(mǎn)足GB6450T《干式電力變壓器》要求。高、低壓繞組及鐵芯間均設有靜電屏蔽層，高低壓繞組之間只有磁的聯(lián)系，沒(méi)有電的聯(lián)系，既作為勵磁變壓器，又可作為隔離變壓器；調頻串聯(lián)諧振試驗裝置內置過(guò)壓保護，防止擊穿反擊。勵磁變壓器有承受其總重量的搬運把手，提供高壓繞組相互組合使用時(shí)的連接銅母線(xiàn)。變壓器內部結構在經(jīng)過(guò)正常的鐵路、公路運輸后相互位置不變，緊固件不松動(dòng)。

型號：10KVA//3.5K1.75KV

容量：10KVA 相數：?jiǎn)蜗?/p>

輸入 電壓 220V 輸出 電壓 .3.5KV1.75KV

電流 35A 電流 3A/6A

3．3、電抗器34KV /2A   3臺

高壓電抗器由3臺組成。 

（高壓電抗器可根據試品的參數進(jìn)行不同的串并聯(lián)組合）

          額定容量：66kVar   

          額定電壓：34KV

          單節電感值非線(xiàn)性度≤1%

          額定電流：2A     重量：約46kg

工作頻率范圍 30～300Hz

品質(zhì)因數大于30

允許溫升:在額定容量下試驗60min,線(xiàn)圈溫升≤45℃

3．4、分壓器

額定電壓100KV                      

分壓方式：電容分壓

電容量C1=1000pF±5%

介質(zhì)損耗:≤0.05%

分壓比誤差：≤1.0%   重量： 8kg

結構:環(huán)氧筒外殼,C1和C2:選用溫度系數、頻率系數相同材料

工作頻率：30-300HZ（高低壓電容采用相同材料，溫度系數小，30-300 HZ范圍內分壓比不變。）

3．5、調諧電容器

額定電壓:80KV

電容量:0.025uF±5%(帶中間抽頭)

工作頻率:30～300Hz。

四、系統配置

成套試驗裝置的構成

變頻調壓電源 既可改變其輸出的頻率,又可改變其輸出的電壓

激勵變壓器   起電磁耦合及電壓變換的作用,并按本身的變比來(lái)提升電壓

電抗器       與被試品串聯(lián),構成LC串聯(lián)諧振電路

分壓器        用來(lái)測量被試品上的電壓,同時(shí)作為采樣信號反饋給變頻調壓電源

諧振電容器    用來(lái)補償小電容試品,使諧振頻率達到規定范圍

五、主要特點(diǎn)

體積小、重量輕、操作方便

藍屏幕顯示試驗數據、試驗狀態(tài),并有實(shí)時(shí)操作步驟提示功能

能靈活整定試驗電壓、調頻范圍、加壓時(shí)間、保護電流

試驗結果能計算出被試品電容

調頻串聯(lián)諧振試驗裝置具有計算機通訊接口,可以和計算機進(jìn)行通訊和試驗數據管理

有實(shí)時(shí)時(shí)間顯示,能存儲200組試驗數據

分辨率高:頻率分辨率為0.01Hz

安全可靠性高.裝置具有過(guò)電流、過(guò)電壓、IPM及放電保護功能,可有效保護人身及設備安全.

試驗結果可打印

六、裝置成套性

序號 產(chǎn)品名稱(chēng) 規格型號 參考重量 數量

1 變頻電源和控制系統 10KW 28kg 1臺

2 激勵變壓器 12KVA 65kg 2臺

3 電抗器 66kVA/34KV 46kg 3臺

4 分壓器 100KV 8

kg 1臺

5 諧振電容器 80KV/0.01uF 28kg 1臺

各設備間的連接均采用連接線(xiàn)

電源線(xiàn)：長(cháng)度≥2m    一付

輸出連線(xiàn)：1、控制箱與勵磁變壓器之間的連接線(xiàn),長(cháng)度≥2M

          2、勵磁變壓器至電抗器連接電纜,長(cháng)度≥2M

          3、高壓輸出引線(xiàn),長(cháng)度≥4M

接地線(xiàn)：一付 (用于各部件之間的連接)

同軸屏蔽連接線(xiàn)：一付

電抗器串并聯(lián)連接線(xiàn)：12根

七、變頻諧振系統介紹

8．1、技術(shù)依據

高壓電力設備交流耐壓試驗的電源頻率傳統經(jīng)典是取用工頻電源。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，多年來(lái)國內在發(fā)電機和高壓電力設備上成功地完成了關(guān)于使用非工頻頻率耐壓試驗電源的研究，并付諸實(shí)用，例如：

IEC5178規定：CIS的現場(chǎng)試驗，以10-300 HZ電壓，耐壓5分鐘。

IEC62067/CD1999.04.15討論稿規定，35KV  110KV高壓電纜的現場(chǎng)竣工試驗，以30-300 HZ，（2.-1.7）U0電壓，耐壓60分鐘。

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗表明，交聯(lián)電纜的反復直流耐壓對電纜有損傷的積累效應。而在30-300 HZ頻率范圍內對設備進(jìn)行交流耐壓試驗，考核和對故障的擊穿檢出性能則與工頻基本*，積累效應甚微，也基本與工頻無(wú)異，故允許使用20-300 HZ，范圍的可調頻率。

CIGREWG21.09大電網(wǎng)會(huì )議的工作小組，對測量頻率的范圍定義為30-300 HZ，上的試驗設備制造廠(chǎng)商均按此定義設計制造產(chǎn)品。為輸變電設備的耐壓試驗提供的頻率，為30-300 HZ。

8．2、變頻諧振的特點(diǎn)

調頻串聯(lián)諧振試驗裝置是當前*的新型交流耐壓試驗裝置。它的主要特點(diǎn)是：

A）、輸出電壓的波形畸變率極小，優(yōu)于現有的所有類(lèi)型的交流耐壓試驗設備。

B）、耐壓中閃絡(luò )或擊穿時(shí)，短路電流將下降為閃絡(luò )或擊穿前試驗電流的百分之一以下，是傳統試驗變壓器閃絡(luò )或擊穿后短路電流的數百分之一。能有效防止對閃絡(luò )處的損傷。

C）、閃絡(luò )后立即自動(dòng)熄弧，熄弧后恢復諧振電壓再建立的過(guò)程較長(cháng)（秒級），是一個(gè)穩態(tài)的建立過(guò)程。既無(wú)過(guò)電壓過(guò)沖之慮，更無(wú)微秒級或毫秒級瞬態(tài)過(guò)程的恢復過(guò)電壓的問(wèn)題。

D）、重量輕，體積小，裝置容量大。所需配置的電源容量小，價(jià)廉，使用輕便，操作簡(jiǎn)單。

E）、可手動(dòng)或120Hz以?xún)茸詣?dòng)尋找諧振頻率。

F）、由于電壓和頻率監視信號在同一界面，能夠有效的保證系統運行穩定性。

8．3、150KVA/100KV調頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置基本原理

        a)1主回路基本原理。

                激勵變壓器              UR         UL

                                              R

       變頻                UO                                 CX     UC

       電源

                      圖1  串聯(lián)諧振主回路示意圖

圖1為典型RLC串聯(lián)電路，CX為被試品電容量。在調頻式系列中，L為裝置組合配置的固定電抗器。UO為激勵變壓器的激勵電壓。通過(guò)將變頻電源的能量輸入諧振回路補償其有功損耗，并通過(guò)調壓頻率激發(fā)諧振。當調使頻率f為諧振頻率fo=1/2л√LCX時(shí)回路達到全諧振。

脫諧頻差△f=f-f0

f—實(shí)際的供給頻率。

f0—全諧振UC=UL時(shí)的頻率。            

   圖2調頻諧振特性曲線(xiàn)

表3諧振調向提示

脫諧頻差△f ＞0 ＝0 ＜0

主回路屬性 感性 阻性全諧振 容性

調節f 調低 —— 調高