变频串联谐振试验装置、电缆交流耐压试验装置介绍

一、主要适用范围

1、满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度10km，电容≤3.7uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

2、满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度5km，电容≤0.95uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

3、满足630mm2,110kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.188uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

4、满足200MW/13.8kV发电机交流耐压试验，电容≤0.2uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤20.7kV。

5、满足10kV电动机交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤16kV。

6、满足100MVA/110kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤160kV。

7、满足110kV母线，GIS交流耐压试验，试验频率30~300Hz,试验电压U≤265kV。

二、性能特点

参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。

试验模式：手动试验模式、自动试验模式

a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。

b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。

保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。

数据存储功能：试验结果保存、回查等。

a、试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存200次试验记录。

b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。

自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1%。

调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。

过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具安全性，有效保护人身、设备及试品的安全。

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

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

断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

三、系统技术规范及性能

系统技术参数

额定输出电压： 0～270kV

谐振电压波型：正弦波，波形畸变率＜1.0%

最大被试品电流； 3A

最大试验容量：810kVA

输出频率： 30～300Hz

工作时间： 满功率输出下，连续工作时间60min

品质因素：30～90

输入工作电源：三相380V±10%，50Hz

环境温度：－15℃～+40℃

相对湿度：＜90RH%，无凝露状况

海拔高度：＜3500m

噪声： ≤50dB

系统的性能特点

充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，自主开发设计和生产该套设备的组成部分包括：变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。

具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。

具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。

装置容量确定

满足630mm2,110kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.188uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤128kV。

频率取37Hz

试验电流 I=2πfCU试 =2π×35×0.188×10-6×128×103=5.3A

对应电抗器电感量 L=1/ω2C=100H

设计十节电抗器，将十节电抗器五节串联二组并联使用,则单节电抗器的参数为81kVA/27kV/3A/40H，装置总容量为810kVA。

验证：

1.满足100MVA/110kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.02uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤160kV。

使用电抗器八节串联，此时电感量为L=40*8=320H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√320×0.02×10-6)=62.9Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×62.9×0.02×10-6×160×103=1.3A。

2.满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度10km，电容≤3.7uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。

使用电抗器六节并联，此时电感量为L=40/6=6.7H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.7×3.7×10-6)=32Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×32×3.7×10-6×22×103=16.4A。

3.满足300mm2,35kV 电缆交流耐压试验，长度5km，电容≤0.95uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。

使用电抗器二节串联四组并联，此时电感量为L=40*2/4=20H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√20×0.95×10-6)=36.5Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×36.5×0.95×10-6×52×103=11.3A。

4.满足200MW/13.8kV发电机交流耐压试验，电容≤0.2uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤20.7kV。

使用电抗器一节，此时电感量为L=40H,

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√40×0.2×10-6)=56.3Hz。

试验电流I=2πfCU试 =2π×56.3×0.2×10-6×20.6×103=1.5A。

结论：装置容量定为810kVA/270kV/27kV，分十节电抗器，电抗器单节为81kVA/27kV/3A/40H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。

主要部件的技术规范及性能

变频电源控制箱 KDXZ-30kVA/380V 1台

四、技术参数

输入工作电源： 三相380V±10%，50Hz。

输出电压和电流： 0～400V，最大电流75A。

输出频率： 30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。

额定输出容量： 30kVA

外形尺寸和重量： 420×340×450mm；30kg