電纜耐壓試驗裝置選型方案（五）
發(fā)布時間：2016-04-11 10:46 來源：華電國威
被試品對象及試驗要求
1、滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度2km，電容≤0.74uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。
2、滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度0.6km，電容≤0.114uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。
3、滿足40000kVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤68kV。
4、滿足10kV變電站系統(tǒng)交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤42kV。
5、滿足35kV變電站系統(tǒng)交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤100kV。
系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件
第6部分：高壓諧振試驗裝置》
JB/T9641-1999 《試驗變壓器》
GB10229 《電抗器》
GB/T.311-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》
DL/T846-2004 《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件》
GB4793-1984 《電子測量儀器安全要求》
GB2900 《電工名詞術(shù)語》
GB4208 《外殼防護(hù)等級》
GB191 《包裝貯運標(biāo)志》
GB/T16927-1997 《高電壓試驗技術(shù)》
系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及性能
1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
1.1 額定輸出電壓： 0～108kV
1.2 諧振電壓波型： 正弦波，波形畸變率＜0.5%
1.3 最大被試品電流； 1A
1.4 最大試驗容量： 108kVA
1.5 輸出頻率： 30～300Hz
1.6 工作時間： 滿功率輸出下，連續(xù)工作時間60min
1.7 品質(zhì)因素： 30～90
1.8 輸入工作電源： 單相220V或三相380V±10%，50Hz
1.9 環(huán)境溫度： －15℃～+40℃
1.10 相對濕度： ＜90RH%，無凝露狀況
1.11 海拔高度： ＜3500m
1.12 噪聲： ≤50dB
2 系統(tǒng)的性能特點
2.1 充分利用我公司在電子測量技術(shù)和電磁兼容方面的優(yōu)勢，完全自主開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)該套設(shè)備所有組成部分包括：變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。
2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數(shù)設(shè)置，并具有自動計時及操作提示功能。
2.3 具備多項保護(hù)功能，如：過壓、過流保護(hù)、放電保護(hù)、失諧保護(hù)等。
裝置容量確定
滿足300mm2,10kV 電纜交流耐壓試驗，長度2km，電容≤0.74uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤22kV。
頻率取31Hz
試驗電流 I=2πfCU試 =2π×31×0.74 ×10-6×22×103=3.2A
對應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=35H
設(shè)計四節(jié)電抗器，將四節(jié)電抗器并聯(lián)使用,則單節(jié)電抗器的參數(shù)為27kVA/27kV/1A/140H，裝置總?cè)萘繛?08kVA。
驗證：1.滿足40000kVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤68kV。
使用電抗器四節(jié)串聯(lián)，此時電感量為L=140*4=560H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√560×0.02×10-6)=47.6Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×47.6×0.02×10-6×68×103=0.4A。
2.滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度0.6km，電容≤0.114uF,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。
使用電抗器二節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián)，此時電感量為L=140*2/2=140H,
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√140×0.114×10-6)=39.8Hz。
試驗電流I=2πfCU試 =2π×39.8×0.114×10-6×52×103=1.5A。
結(jié)論：串聯(lián)耐壓試驗裝置裝置容量定為108kVA/108kV/27kV，分四節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為27kVA/27kV/1A/140H，使用電抗器組合能滿足上述被試品的試驗要求。
試驗時使用關(guān)系表
設(shè)備組合
試品 |
電抗器27kVA/27kV
四節(jié) |
激勵變壓器輸出端選擇 |
|
滿足10kV/300mm2電纜, (試驗電壓22kV,試驗時間5min) |
長度500m以下 |
使用電抗器一節(jié) |
1.5kV |
|
長度500~1000m |
使用電抗器二節(jié)并聯(lián) |
1.5kV |
|
長度1000~1500m |
使用電抗器三節(jié)并聯(lián) |
1.5kV |
|
長度1500~2000m |
使用電抗器四節(jié)并聯(lián) |
1.5kV |
|
滿足35kV/300mm2電纜, (試驗電壓52kV,試驗時間60min) |
長度300m以下 |
使用電抗器二節(jié)串聯(lián) |
3kV |
|
長度300~600m |
使用電抗器二節(jié)串聯(lián)二組并聯(lián) |
3kV |
|
滿足40000kVA/35kV以下變壓器, (試驗電壓68kV,試驗時間1min) |
|
使用電抗器四節(jié)串聯(lián) |
3kV |
|
滿足35kV變電站系統(tǒng), (試驗電壓100kV,試驗時間1min) |
|
使用電抗器四節(jié)串聯(lián) |
5kV |
主要部件的技術(shù)規(guī)范及性能
1 變頻電源控制箱 GWXZ-6kVA/220V/380V 1臺
1.1 技術(shù)參數(shù)
1.1.1 輸入工作電源： 單相220V或三相380V±10%，50Hz。
1.1.2 輸出電壓和電流： 0～400V，最大電流15A。
1.1.3 輸出頻率： 30～300Hz，頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1Hz，不穩(wěn)定度＜0.05%。
1.1.4 額定輸出容量： 6kVA
1.1.5 外形尺寸和重量： 360×230×320mm；18kg
1.2 性能特點
1.2.1 參數(shù)設(shè)置：可對試驗電壓、耐壓時間、試驗?zāi)Ｊ�、試驗電流、等參�?shù)進(jìn)行設(shè)置或選擇。
1.2.2 試驗?zāi)Ｊ剑菏謩釉囼災(zāi)Ｊ�、自動試驗�(zāi)Ｊ?br />
a、手動試驗?zāi)Ｊ剑壕邆渖龎�、調(diào)諧（含手動、自動）、降壓（手控自動）功能等。
b、自動試驗?zāi)Ｊ剑哼M(jìn)入試驗狀態(tài)后，自動進(jìn)行調(diào)諧、升壓、計時、降壓、切斷主回路并轉(zhuǎn)到試驗結(jié)果界面。
7.1.2.3 保護(hù)功能及其信息提示：具備高壓過壓、低壓過流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、放電保護(hù)等多重保護(hù)功能。
7.1.2.4 數(shù)據(jù)存儲功能：試驗結(jié)果保存、回查等。
a、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(xì)參數(shù)，可將參數(shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存200次試驗記錄。
b、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。
1.2.5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(dá)1%。
1.2.6 調(diào)頻范圍設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為20～300Hz。
1.2.7 過壓保護(hù)功能：軟件過壓保護(hù)值，豐富的高壓過壓保護(hù)功能，更具安全性，有效保護(hù)人身、設(shè)備及試品的安全。
1.2.8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，自動切除整套裝置
1.2.9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)生對地閃絡(luò)時，自動切除整套裝置。不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)電子元件不會擊穿
1.2.10斷電保護(hù)：試驗電源斷電后，裝置能快速保護(hù)
2 激勵變壓器 GWJLB-6kVA/1.5kV/3kV/5kV/0.2kV/0.4kV 1臺
配置特點：將高電壓、小電流、短時間與低電壓、大電流、長時間的試品試驗分開處理，配置不同抽頭勵磁變，以保證勵磁變壓器的最大利用率及重量最輕。10kV電纜等電氣設(shè)備試驗時，使用1.5kV輸出端；35kV電纜試驗時，使用3kV輸出端。
2.1 技術(shù)參數(shù)
2.1.1 額定容量： 6kVA
2.1.2 輸入電壓： 0～400V
2.1.3 輸出電壓： 1.5kV ;3kV;5kV
2.1.4 工作頻率范圍： 30～300Hz
2.1.5 工作時間： 60min
2.1.6 外形尺寸和重量：360×280×360mm；35kg
2.1.7 適用范圍： 電氣主設(shè)備試驗及電纜試驗
2.2 性能特點
2.2.1 激勵變?yōu)楦墒浇Y(jié)構(gòu)，無漏油之慮。
2.2.2 高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層，既是勵磁變壓器，又是隔離變壓器。
7.2.2.3 內(nèi)置過壓保護(hù)，防止擊穿反擊。
3 高壓諧振電抗器 GWDK-27kVA/27kV 4臺
3.1 技術(shù)參數(shù)
3.1.1 額定最高工作電壓： 27kV（有效值）
3.1.2 額定最大工作電流： 1A（有效值）
3.1.3 額定容量： 27kVA
3.1.4 額定電感量： 140H
3.1.5工作頻率： 30～300Hz
3.1.6 工作時間： 60min
3.1.7 外形尺寸和重量： φ300×350mm；40kg/臺
3.2 性能特點
3.2.1 高壓諧振電抗器采用真空環(huán)氧整體澆注，外有憎水層，防潮性能好，絕緣耐熱等級F級，滿足干式電抗器國家規(guī)范要求。
3.2.2 電抗器為便攜式，體積小，重量輕。
3.2.3 電抗器配有防渦流絕緣底座，串聯(lián)時分組重疊，以降低總體高度減輕勞動強(qiáng)度，增強(qiáng)安全穩(wěn)定性。
4 電容分壓器 GWFC-110kV/1000pF 1臺
4.1 技術(shù)參數(shù)
4.1.1 工作方式： 純電容式
4.1.2 額定電壓： 110kV有效值
4.1.3 額定電容量： 1000pF
4.1.4 工作頻率： 30～300Hz
4.1.5 測量誤差： ＜0.5%
4.1.6 外形尺寸和重量： φ120×1000mm；8kg
4.2 性能特點
4.2.1 額定電壓下可連續(xù)運行1小時。
4.2.2 在30～300Hz范圍內(nèi)，其精度和穩(wěn)定度保持要求不變。
4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.15
4.2.4 分壓比誤差：有效值時≤0.5%，
4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度系數(shù)小，角位移小，在30~300H內(nèi)分壓比不變。
4.2.6 電壓測量通過專用測試引線引至變頻電源進(jìn)行測量。
系統(tǒng)的基本配置
(一)主要部件一覽表
|
序號 |
設(shè)備名稱 |
規(guī) 格 |
單位 |
數(shù)量 |
備 注 |
|
1 |
變頻電源控制箱 |
GWXZ-6kVA/220V/380V |
臺 |
1 |
6kVA，30～300Hz |
|
2 |
激勵變壓器 |
GWJLB-6kVA/1.5kV/3kV5kV/0.2kV/0.4kV |
臺 |
1 |
6kVA，30～300Hz，60min
輸出電壓:1.5kV;3kV;5kV |
|
3 |
高壓諧振電抗器 |
GWDK-27kVA/27kV |
臺 |
4 |
27kV，1A，140H，60min |
|
4 |
電容分壓器 |
GWFC-110kV/500pF |
臺 |
1 |
110kV，500pF，精度1.5級，
純交流 |
（二）設(shè)備附件及相關(guān)資料一覽表
|
序號 |
名 稱 |
型號及規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
防雨防塵罩 |
按設(shè)備尺寸配套 |
只 |
5 |
|
|
2 |
試驗線 |
按設(shè)備成套
需要配置 |
包 |
1 |
|
|
3 |
出廠試驗報告 |
|
份 |
1 |
|
|
4 |
成套裝置使用說明書 |
|
份 |
1 |
|
|
5 |
產(chǎn)品合格證 |
|
份 |
1 |
|
|
6 |
裝箱清單 |
|
份 |
1 |
|
