串聯(lián)諧振方案
SFXZ-270kVA/270kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
發(fā)布日期：2021-08-08 點(diǎn)擊：23072次
SFXZ-270kVA/270kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置-四方國瑞電力生產(chǎn)廠家
簡要描述：
目前在國際和國內(nèi)已有越來越多的XLPE 交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運(yùn)前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設(shè)備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。
產(chǎn)品詳細(xì)資料：
目前在國際和國內(nèi)已有越來越多的XLPE 交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運(yùn)前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設(shè)備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點(diǎn)認(rèn)為XLPE 結(jié)構(gòu)具有存儲積累單極性殘余電荷的能力，當(dāng)在直流試驗后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運(yùn)后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。國內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應(yīng)，絕緣中的實際電場強(qiáng)度可比電纜絕緣的工作電場強(qiáng)度高達(dá)11倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)生擊穿，也會引起絕緣的嚴(yán)重?fù)p傷。其次，由于施加的直流電壓場強(qiáng)分布與運(yùn)行的交流電壓場強(qiáng)分布不同。直流試驗也不能真實模擬運(yùn)行狀態(tài)下電纜承受的過電壓，并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進(jìn)行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發(fā)電機(jī)的交流耐壓實驗也定期進(jìn)行。這些設(shè)備的試驗要求的試驗設(shè)備容量大，通常情況下采用諧振的辦法進(jìn)行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進(jìn)行。等效工頻條件一般采用45-65Hz 的頻率范圍，但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗。
湖北四方國瑞電力控股有限公司系列串聯(lián)變頻自動諧振試驗裝置主要用于10kV、35kV、110kV的交聯(lián)橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發(fā)電機(jī)或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調(diào)節(jié)（30--300Hz）串聯(lián)諧振試驗設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大，采用傳統(tǒng)的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現(xiàn)場不易取得，因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設(shè)備。其輸入電源的容量能顯著降低，重量減輕，便于使用和運(yùn)輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設(shè)備（50Hz），但存在自動化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質(zhì)因數(shù)（Q 值），并具有自動調(diào)諧、多重保護(hù)、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
產(chǎn)品別稱
串聯(lián)諧振總體介紹、串聯(lián)諧振、變頻諧振、變頻串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振試驗設(shè)備、串聯(lián)諧振耐壓裝置、電纜耐壓串聯(lián)諧振裝置、串聯(lián)諧振總體介紹
技術(shù)參數(shù)
電壓波形 正弦波，波形畸變率＜1.0%
輸出頻率 30～300Hz
工作制 滿功率輸出下，連續(xù)工作時間60min
品質(zhì)因素 30～80
輸入工作電源 單相380/220V±10%，50Hz
環(huán)境溫度 －10℃～+50℃
相對濕度 ＜95%，無凝露狀況
適用范圍 電纜變頻諧振裝置
發(fā)電機(jī)交流耐壓裝置
變電站電氣設(shè)備交流耐壓諧振裝置
CVT檢驗用諧振升壓裝置
產(chǎn)品特征
1、穩(wěn)定性、可靠性高。系統(tǒng)采用進(jìn)口功率元件作為功率變換的核心，電壓輸出和頻率輸出穩(wěn)定，電磁兼容設(shè)計合理，保護(hù)功能完善，經(jīng)過多次高壓直接對地短路的測試，系統(tǒng)仍然保持完好，同時系統(tǒng)也有很強(qiáng)的過載能力。
2、自動調(diào)諧功能強(qiáng)大。系統(tǒng)自動調(diào)諧時，從30Hz到300Hz自動掃頻，顯示掃頻曲線，用戶能直觀地看到系統(tǒng)調(diào)諧過程；掃頻完成后，系統(tǒng)根據(jù)掃頻初步找到的諧振頻點(diǎn)，在其±5Hz范圍內(nèi)以0.01Hz為分辨率進(jìn)行頻率細(xì)掃，最后鎖定諧振頻率。
3、支持多種試驗?zāi)Ｊ健Ｏ到y(tǒng)支持"自動調(diào)諧＋手動調(diào)壓"，"自動調(diào)諧＋自動調(diào)壓"，"手動調(diào)諧＋手動調(diào)壓"等試驗?zāi)Ｊ?，推薦使用"自動調(diào)諧＋手動調(diào)壓"模式，既能快速找到諧振點(diǎn)，又能通過手動調(diào)壓控制試驗過程，安全性更高。
4、系統(tǒng)人機(jī)交互界面友好。試驗參數(shù)設(shè)置、試驗控制、試驗結(jié)果等同屏顯示，直觀清晰，并具有自動計時及操作提示功能。全觸摸屏操作及顯示，具備試驗數(shù)據(jù)保存和查詢。
5、保護(hù)功能完善。具備零位保護(hù)(電壓輸出控制旋鈕不在零位時，禁止系統(tǒng)啟動)，過壓保護(hù)，過流保護(hù)，閃絡(luò)保護(hù)等功能，保證了系統(tǒng)的可靠性功能。
SFXZ-270kVA/270kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要技術(shù)參數(shù)
1. 額定容量：270kVA
2. 額定電壓：45kV；90kV;135kV;270kV
3. 額定電流：6A；3A; 2A; 1A
4. 測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級
5. 工作頻率：30-300Hz
6. 裝置輸出波形：正弦波
7. 品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%
9. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz
10. 工作時間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘
11. 溫 升：額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K
12. 保護(hù)功能：過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡(luò)）等保護(hù)功能
13. 環(huán)境溫度：－20℃-55℃
14. 相對濕度：≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
裝置容量驗證
裝置容量定為270kVA，分六節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為45kVA/45kV/1A/110H，
驗證：1、10kV/300mm2電纜3km的交流耐壓試驗，電容量≤1.1265uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
使用電抗器六節(jié)并聯(lián)，則L=110/6=18.33H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√18.33×1.1265×10-6)=35.02Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×35.02×1.1265×10-6×22×103=5.45A
2、35kV/300mm2電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)（互感系數(shù)1.15）三組并聯(lián)，則L=110×2×1.15/3=84.33H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√84.33×0.1945×10-6)=39.3Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×39.3×0.1945×10-6×52×103=2.5A
3、110kV/630mm2電纜0.2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.0368uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。
使用電抗器三節(jié)串聯(lián)（互感系數(shù)1.2）兩組并聯(lián)，則L=110×3×1.2/2=198H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√198×0.0368×10-6)=58.96Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×58.96×0.0368×10-6×128×103=1.74A
5、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時間1min。
使用電抗器四節(jié)串聯(lián)（互感系數(shù)1.25），則L=110×4×1.25=550H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√550×0.02×10-6)=47.99Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×47.99×0.02×10-6×160×103=0.96A
滿足實驗要求。
試驗時設(shè)備組合方式
組合方式
被試品對象 電抗器選擇
（45kVA/45kV六節(jié)） 激勵變壓器
輸出端選擇 試驗電壓(kV)
10kV/300mm2電纜3km 使用電抗器六節(jié)并聯(lián)（其中三節(jié)電抗器接地） 4kV ≤22kV
35kV/300mm2電纜1km 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)三組并聯(lián) 4kV ≤52kV
110kV/630mm2電纜0.2km 使用電抗器三節(jié)串聯(lián)兩組并聯(lián) 4kV ≤128kV
110kV/63000kVA主變?nèi)^緣 使用電抗器四節(jié)串聯(lián) 8kV ≤160kV
110kV及以下電壓等級GIS，開關(guān)母線母排等變電站設(shè)備 使用電抗器六節(jié)串聯(lián) 16kV ≤265kV
系統(tǒng)配置參數(shù)
(一) 變頻電源SFXZ-15kW 1臺
1) 額定輸出容量：15kW
2) 工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻
3) 輸出電壓：0–400V
4) 額定輸入電流：37.5A
5) 額定輸出電流：37.5A
6) 電壓分辨率：0.01kV
7) 電壓測量精度：1.5%
8) 頻率調(diào)節(jié)范圍：30–300Hz
9) 頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
10) 頻率穩(wěn)定度：0.1%
11) 運(yùn) 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min
12) 溫 升：額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件最高溫度≤65K
13) 噪 聲 水 平：≤50dB
14) 尺寸（長寬高mm）：460×340×420
15) 重 量：約15kg
(二) 激勵變壓器SFJL-15kVA/4/8/16kV/0.4kV 1臺
1) 額定容量：15kVA
2) 輸入電壓：0-400V
3) 輸出電壓：4/8/16kV
4) 結(jié) 構(gòu)：干式
5) 尺寸（長寬高mm）：520×520×460
6) 重 量：約110kg
(三) 高壓電抗器SFDK-45kVA/45kV 6節(jié)
1) 額定容量：45kVA;
2) 額定電壓：45kV
3) 額定電流：1A
4) 電 感 量：110H/單節(jié)
5) 品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)
6) 結(jié) 構(gòu)：干式
7) 尺寸（內(nèi)徑高mm）：?282×435
8) 重 量：約45kg
(四) 電容分壓器SFFY-500pF/270kV 1套
1) 額定電壓：270kV
2) 高壓電容量：500pF
3) 介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%
4) 分 壓 比：3000：1
5) 測量精度：有效值1.5級
6) 尺寸（內(nèi)徑高mm）：?140×1000
7) 重 量：約8kg
