化工儀器網(wǎng)
技術文章
SXBP變頻串聯(lián)諧振試驗裝置（108kVA/54kV ）配置方案
閱讀：659 發(fā)布時間：2023-12-6SXBP變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。
變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉岛皖l率可調(diào)的正弦波。并為整套設備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當電源頻率等于1/（2π√LCX）時，它與被試品CX發(fā)生串聯(lián)諧振。
一、 被試品對象及試驗要求
1、35kV/300mm2電纜0.5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.097uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
二、 工作環(huán)境
1. 環(huán)境溫度：－150C –45 0C;
2. 相對濕度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤3000米；
三、 裝置主要技術參數(shù)及功能
1. 額定容量：108kVA；
2. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；
3. 額定電壓： 54kV；
4. 額定電流： 1A；
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)60min；過壓1.1倍1分鐘；
9. 溫 升：額定負載下連續(xù)運行60min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備交接試驗標準》
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規(guī)程》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護等級》
GB2900 《電工名詞術語》
GB/T16927.1~2-1997 《高電壓試驗技術》
五、 裝置容量確定
設計四節(jié)電抗器，則單節(jié)電抗器為27kVA/27kV/1A/110H，裝置總?cè)萘繛?08kVA。
驗證：1、35kV/300mm2電纜0.5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.097uF，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)1.05）兩節(jié)并聯(lián)，則L=110×2×1.05/2=115.5H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√115.5×0.097×10-6)=47.55Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×47.55×0.097×10-6×52×103=1.51A
裝置容量定為108kVA/54kV，分四節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為27kVA/27kV/1A/110H，使用電抗器串并聯(lián)能滿足上述被試品的試驗要求。
試驗時設備使用關系列表
設備組合 被試品對象 電抗器 27kVA/27kV四節(jié) 激勵變壓器 輸出端選擇
35kV/300mm2電纜0.5km 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián) 兩組并聯(lián) 3kV
六、系統(tǒng)配置及其參數(shù)
1. 激勵變壓器JLB-6kVA/3kV/0.4kV 1臺
a) 額定容量：6kVA；
b) 輸入電壓：0-400V，單相；
c) 輸出電壓：3kV
d) 結 構：干式；
e) 重 量：約38kg；
2. 變頻電源XZ-F -6kW/220/380V 1臺
a) 額定輸出容量：6kW
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：15A
e) 額定輸出電流：15A
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)60min
l) 額定容量下連續(xù)運行60min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、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數(shù)設置提示以及幫助等參數(shù)進行設置或選擇；
5）試驗模式：觸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：試驗結果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等
① 試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結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；
② 數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗結果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數(shù)據(jù)輸出打印或利用設備所攜帶打印機打??；（若客戶有此需求，須在合同中予以特別明示確定）
8）自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設定的試驗電壓或手動升壓結果，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定：調(diào)頻范圍可設為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可加快調(diào)諧過程；頻率分辨率根據(jù)需要，可預設為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；
3. 高壓電抗器DK-27kVA/27kV 4節(jié)
a) 額定容量：27kVA;
b) 額定電壓：27kV；
c) 額定電流：1A；
d) 電 感 量：110H/單節(jié)；
e) 品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f) 結 構：干式；
g) 重 量：約38kg；
4. 電容分壓器FR-60kV/1000pF 1套
a) 額定電壓：60kV；
b) 高壓電容量：1000pF
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9kg；