176kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振試驗裝置技術(shù)方案

一、 被試品對象及試驗要求

　　1、10kV/185mm2電纜4km的交流耐壓試驗，電容量≤1.25uF，試驗頻率45-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

　　2、滿足1000MW發(fā)電機組的交流耐壓試驗 ，電容量≤0.3uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓44kV，試驗時間1min。

　　二、 工作環(huán)境

　　1. 環(huán)境溫度：-100C –50 0C;

　　2. 相對濕度：≤90%RH;

　　3. 海拔高度: ≤1000米;

　　三、 裝置主要技術(shù)參數(shù)及功能

　　1. 額定容量：176kVA;

　　2. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz;

　　3. 額定電壓：22kV;44kV

　　4. 額定電流：8A;4A

　　5. 工作頻率：30-300Hz;

　　6. 裝置輸出波形：正弦波

　　7. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%;

　　8. 工作時間：額定負載下允許連續(xù)5min;過壓1.1倍1分鐘;

　　9. 溫 升：額定負載下連續(xù)運行5min后溫升≤65K;

　　10. 品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz);

　　11. 保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護(詳見變頻電源部分);

　　12. 測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級;

　　四、 設(shè)備遵循標準

　　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)備交接試驗標準》

　　DL/T 596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》

　　GB1094.1-GB1094.6-96《外殼防護等級》

　　GB2900《電工名詞術(shù)語》

　　GB/T16927.1~2-1997《高電壓試驗技術(shù)》

　　五、裝置容量確定

　　設(shè)計四節(jié)電抗器，則單節(jié)電抗器為44kVA/22kV/2A/40H，裝置總?cè)萘?76kVA。

　　驗證：1、10kV/185mm2電纜4km的交流耐壓試驗，電容量≤1.25uF，試驗頻率45-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

　　使用電抗器四節(jié)并聯(lián)，則L=40/4=10H ，則：

　　試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10×1.25×10-6)=45Hz

　　試驗電流：I=2πfCU試 =2π×45×1.25×10-6×22×103=7.78A

　　2、滿足1000MW發(fā)電機組的交流耐壓試驗 ，電容量≤0.3uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓44kV，試驗時間1min。

　　使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)(系數(shù)1.05)兩組并聯(lián)，則L=40×2×1.05/2=42H ，則：

　　試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√42×0.3×10-6)=45Hz

　　試驗電流：I=2πfCU試 =2π×45×0.3×10-6×44×103=3.73A

　　裝置容量定為176kVA/44kV，分四節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為44kVA/22kV/2A/40H，使用電抗器串并聯(lián)能滿足上述被試品的試驗要求。

試驗時設(shè)備使用關(guān)系列表

　　六、系統(tǒng)配置及其參數(shù)

　　1. 激勵變壓器18kVA/2.25/4.5kV/0.4kV 1臺

　　a) 額定容量：18kVA;

　　b) 輸入電壓：0-400V，單相;

　　c) 輸出電壓： 2.25/4.5kV

　　d) 結(jié) 構(gòu)：干式;

　　e) 重 量：約75kg;

　　2. 變頻電源18kW/220/380V 1臺

　　a) 額定輸出容量：18kW

　　b) 工作電源： 220/380±10%V(單/三相)，工頻

　　c) 輸出電壓：0 –400V，單相，

　　d) 額定輸入電流：45A

　　e) 額定輸出電流：45A

　　f) 電壓分辨率： 0.01kV

　　g) 電壓測量精度：0.5%

　　h) 頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz

　　i) 頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz

　　j) 頻率穩(wěn)定度： 0.1%

　　k) 運 行 時 間：額定容量下連續(xù)5min

　　l) 額定容量下連續(xù)運行5min元器件最高溫度≤65K;

　　m) 噪 聲 水 平：≤50dB

　　n) 可實現(xiàn)以下功能

　　1)變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現(xiàn)場操作及觀察;

　　2)內(nèi)外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩(wěn)定性和可靠性;

　　3)參數(shù)顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統(tǒng)

　　可顯示諧振電壓(即試驗前設(shè)置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡(luò)保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數(shù)查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩(wěn)定性;

　　4)參數(shù)設(shè)置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數(shù)的設(shè)置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡(luò)保護、試驗?zāi)Ｊ健㈦娙蓦姼蓄l率互換計算、參數(shù)設(shè)置提示以及幫助等參數(shù)進行設(shè)置或選擇;

　　5)試驗?zāi)Ｊ剑河|摸屏和外接鼠標操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧(含手動、自動)、分段加壓和計時、運行狀態(tài)、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等;

　　6)保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡(luò)保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能;

　　7) 數(shù)據(jù)存儲功能：試驗結(jié)果保存(手動保存)、打印、上傳、回查等

　?、?試驗結(jié)果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結(jié)果界面中可顯示出試驗時的詳細參數(shù)，當試驗發(fā)生中斷時，可提示中斷狀態(tài)?？蓪?shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄;

　?、?數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數(shù)據(jù)輸出打印或利用設(shè)備所攜帶打印機打印;(打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明)

　　8)自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗電壓或手動升壓結(jié)果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗電壓，電壓穩(wěn)定度可達1.0%;

　　9)調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設(shè)置，可加快調(diào)諧過程;頻率分辨率根據(jù)需要，可預(yù)設(shè)為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調(diào)諧效率與調(diào)諧精準度之間取得優(yōu)化平衡;

　　10)頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細調(diào)，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發(fā)生漂移;

　　P)重 量：約25kg;

　　3. 高壓電抗器44kVA/22kV 4節(jié)

　　a) 額定容量：44kVA;

　　b) 額定電壓：22kV;

　　c) 額定電流：2A;

　　d) 電 感 量：40H/單節(jié);

　　e) 品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz);

　　f) 結(jié) 構(gòu)：干式;

　　g) 重 量：約40kg

　　4. 電容分壓器50kV/5000pF 1套

　　a) 額定電壓：50kV;

　　b) 高壓電容量：5000pF

　　c) 介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%;

　　d) 分 壓 比：1000：1

　　e) 測量精度：有效值1.5級;

　　f) 重 量：約8kg;

　　七、清單一覽表

　　(一)配置一覽表

　　(二)相關(guān)資料一覽表