串聯(lián)諧振方案
180kVA/40kV變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置
發(fā)布日期：2021-08-04 點(diǎn)擊：24895次
湖北四方國(guó)瑞電力控股有限公司為大家講述一下：180kVA/40kV變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置
一、 串聯(lián)諧振試驗(yàn)對(duì)象及試驗(yàn)要求
1. 200MW/15.75kV火力發(fā)電機(jī)，試驗(yàn)頻率45～65Hz， 電容量≤0.25μF，最高試驗(yàn)電壓不超過35kV。
2.10kV/300mm2電纜，長(zhǎng)度500米，電容量≤0.185μF，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)電壓22kV。
工作環(huán)境
1. 環(huán)境溫度：－150C –45 0C；
2. 相對(duì)濕度：≤90%RH；
3. 海拔高度：≤1500米；
二、 串聯(lián)諧振參數(shù)
1. 額定容量：180kVA；
2. 輸入電源：?jiǎn)蜗?80V電壓，頻率為50Hz；
3. 額定電壓：40kV；20kV
4. 額定電流：4.5A；9A
5. 工作頻率：30-300Hz；
6. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
7. 工作時(shí)間：滿足被試品試驗(yàn)要求過壓1.1倍1分鐘；
8. 溫 升：滿足被試品試驗(yàn)要求后溫升≤65K；
9. 品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
10. 保護(hù)功能： 對(duì)被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護(hù)(詳見變頻電源部分)；
11. 測(cè)量精度：系統(tǒng)有效值1.5級(jí)；
三、 串聯(lián)諧振標(biāo)準(zhǔn)
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》
DL/T 596-1996 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護(hù)等級(jí)》
GB2900 《電工名詞術(shù)語》
GB/T16927.1~2-1997 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》
四、裝置容量確定
200MW/15.75kV火力發(fā)電機(jī)，試驗(yàn)頻率45～65Hz, 電容量≤0.25μF，最高試驗(yàn)電壓不超過35kV。
頻率取50Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試 =2π×50×0.25×10-6×35×103=2.8A
對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=40H,
設(shè)計(jì)二節(jié)電抗器，使用電抗器二節(jié)串聯(lián)
單節(jié)電抗器為90kVA/20kV/4.5A/20H
驗(yàn)證：10kV/300mm2電纜，長(zhǎng)度500米，電容量≤0.185μF，試驗(yàn)頻率30～300Hz，試驗(yàn)電壓22kV。
使用電抗器二節(jié)串聯(lián)，此時(shí)電感量=20*2=40H
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√40×0.185×10-6)=58.5Hz。
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試 =2π×58.5×0.185×10-6×22×103=1.5A
結(jié)論：串聯(lián)諧振裝置容量定為180kVA/40kV，分二節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為90kVA/20kV/4.5A/20H通過組合使用能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。
五、串聯(lián)諧振參數(shù)
1. 激勵(lì)變壓器JLB-18kVA/1.5kV/4kV0.4kV 1臺(tái)
a) 額定容量：18kVA；
b) 輸入電壓：380V，單相；
c) 輸出電壓：1.5kV；4kV；
d) 輸出電流：12A；4.5A；
e) 結(jié) 構(gòu)：干式；
f) 重 量：約90 kg；
2. 變頻電源SFXZ-GP -F -18kW/380V 1臺(tái)
a) 額定輸出容量：18kW
b) 工作電源：380±10%V（單相），工頻
c) 輸出電壓：0 – 400V，單相，
d) 額定輸入電流：47A
e) 額定輸出電流：47A
f) 輸 出 波 形：正弦波
g) 電壓分辨率： 0.01kV
h) 電壓測(cè)量精度：0.5%
i) 頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz
j) 頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
k) 頻率穩(wěn)定度： 0.1%
l) 運(yùn) 行 時(shí) 間：滿足被試品試驗(yàn)要求
m) 滿足被試品試驗(yàn)要求元器件最高溫度≤65K;
n) 噪 聲 水 平：≤50dB
o) 可實(shí)現(xiàn)以下功能
1) 內(nèi)部由嵌入式觸摸屏控制,操作功能得到優(yōu)化,操作簡(jiǎn)單
2) 自動(dòng)掃頻,尋找諧振點(diǎn).頻率范圍20-300Hz,可手動(dòng)設(shè)置掃頻范圍,掃頻最大耗時(shí)3分鐘(全頻掃). 頻率分辨率0.1Hz
3) 自動(dòng)試驗(yàn),用戶可設(shè)置試驗(yàn)程序,系統(tǒng)自動(dòng)按設(shè)置的程序完成試驗(yàn)過程
4) 自動(dòng)試驗(yàn)時(shí),自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的諧振狀態(tài),當(dāng)諧振狀態(tài)發(fā)生變化,超過設(shè)置的區(qū)域時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤諧振點(diǎn).在整個(gè)過程中保證系統(tǒng)工作在最優(yōu)出力狀態(tài)，調(diào)頻時(shí)繪制頻率電壓曲線。
5) 耐壓時(shí)自動(dòng)跟蹤電壓,電壓正常波動(dòng)時(shí)自動(dòng)調(diào)整電壓到目標(biāo)電壓,由用戶根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行操作
6) 全壓輸出保護(hù)：在調(diào)壓過程中，嚴(yán)格保證變頻電源不會(huì)全電壓輸出
7) 軟件經(jīng)過嚴(yán)格模擬運(yùn)行檢驗(yàn)，運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠
8) 自動(dòng)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)查詢功能,根據(jù)查詢條件查詢以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
9) 液晶顯示屏可顯示電源電壓和電流；高壓輸出的頻率、電壓、電流
10) 保護(hù)功能：具有斷電、過流、過壓及閃絡(luò)保護(hù)功能；
a) 過電壓保護(hù)：可人工設(shè)定過電壓保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電壓達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置
b) 過電流保護(hù)：可人工設(shè)定過電流保護(hù)值；當(dāng)整套裝置的輸出電流達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置
c) 擊穿保護(hù)：具有放電或閃絡(luò)保護(hù)功能，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，自動(dòng)切除整套裝置。不會(huì)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)電子元件不會(huì)擊穿
d) 斷電保護(hù)：試驗(yàn)電源斷電后，裝置能快速保護(hù)
11) 變頻電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其各元器件在經(jīng)過正常的公路、鐵路運(yùn)輸后，相互位置不變，不損壞，緊固件不松動(dòng)
12) 外觀及操作界面充分采用人性化設(shè)計(jì)，美觀大方，操作簡(jiǎn)便
13) 重量約30kg；
3. 高壓電抗器DK-90kVA/20kV 2節(jié)
a) 額定容量：90kVA;
b) 額定電壓：20kV；
c) 額定電流：4.5A；
d) 電 感 量：20H/單節(jié)；兩節(jié)串聯(lián)40H
e) 品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f) 結(jié) 構(gòu)：干式；
g) 重 量：約42kg；
4. 電容分壓器FRC-50 kV -2000pF 1套
a) 額定電壓： 50kV；
b) 高壓電容量：2000pF
c) 介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；
d) 分 壓 比：1000：1
e) 測(cè)量精度：有效值1.5級(jí)；
f) 重 量：約10kg；
