GDJW — 810kvA/270kv 变频串联谐振成套装置

技术方案

1 、变频串联谐振成套装置适用范围

1 ． 1 可 做 110 kv/50000KVA 主变的交流耐压试验。

1 ． 2 可做 110 kv GIS 开关、套管、母线、刀闸的耐压试验。

1 ．3 可 做 800mm ² /110 kv 交联电缆，长度1Km的交流耐压试验。

1 ．4 可做630mm ² / 35kv 交联电缆，长度2Km的交流耐压试验。

2 、设备制造引用和执行标准

    DL/T849.6 — 2004 《高压谐振试验装置》

GB 6450 — 1986 《干式电力变压器》

DL/T848.2 — 2004 《试验变压器》

GB/10229 — 1988 《电抗器》

GB/T11920 — 1989 《控制装置通用技术条件》

GB/T16927.1 — 1997 《高电压试验技术》

IEC358 — 1990 《耦合电容器和电容分压器》

GB311.1 《高压输变电设备的绝缘配合》

DL/T846 — 2004 《高电压测试设备通用技术条件》

Q/CSG10007 — 2004 《电力设备预防性试验规程》

GB7328 — 87 《变压器和电抗器的声级测量》

DL474 。 4 — 1992 《交流耐压试验》

3 、使用环境条件

3 ． 1 周围空气温度：

zui高温度： +45 ℃ zui低温度： -10 ℃；

zui大日温差： 35k 日照强度： 0.1w/cm ²

3 ．2 海拔高度：≤2000m ；

3 ．3 相对湿度：≤90 %

3 ．4 安装放置地点平坦，电抗器安装倾斜度不小于5⁰ ；

3 ．5 周围应无严重影响设备绝缘的气体蒸气，化学性沉积灰尘，污垢及其它爆炸性介质。

4 、设备具体配置

4.1 变频串联谐振成套装置试验要求：

4 ．1．1．50000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量19600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，试验时间1min。

4 ．1．2． 110 kv GIS 开关交流耐压试验，电容量≤0.02uF，其试验电压184kv，试验频率30～300Hz，试验时间1min。

4 ．1．3． 110 kv 母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其zui高试验电压为265kv，试验频率30～300Hz，试验时间1min。

4 ． 1 ． 4 ． 630mm²/ 110kv 交联电缆交流耐压试验，电缆长度1公里，等效电容量0.188uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，试验时间60min。

4 ． 1 ． 5 ． 630mm ² /35 kv 交联电缆交流耐压试验，电缆长度2公里，等效电容量0.232uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，试验时间60min。

4 ．2 电抗器的设计：

4 ．2．1．50000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量19600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，当频率为50Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×50×0.0196×176×10^-3=1.1A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 517H

4 ．2．2． 110 kv GIS 开关交流耐压试验，电容量≤0.02uF，其试验电压184kv，试验频率30～300Hz，当频率为50Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×50×0.02×184×10^-3=1.155 A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 507 H

4 ．2．3． 110 kv 母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其zui高试验电压为286kv，试验频率30～300Hz，当频率为55Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×55×0.01×286×10^-3=0.98 A

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 838H

4 ．2．4．63 0mm²/110 kv 交联电缆交流耐压试验，电缆长度1公里，等效电容量0.188uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，当频率为30Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×30×0.188×128×10^-3=4.

对应电抗器电感量L=1/ω²C = 149H

4 ．2．5．630mm ² /35 kv 交联电缆交流耐压试验，电缆长度2公里，等效电容量0.232uF/km，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，当频率为30Hz时。

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×30×0.232×2×52×10^-3=4.

对应电抗器电感量L=1/ω²C =60H

4 ．3 电抗器的配置：

4 ．3．1．做 110 kv 母线、刀闸交流耐压试验，其zui高试验电压为265kv，而做 300mm ² / 35kv 交联电缆交流耐压试验，其试验电压52kv，考虑到设备的兼容性及单台重量，将电抗器分9节，每节电抗器电压为45KV，每节电流为2A，每节电感量为90H。

4 ．3．2．九节电抗器串联，额定电压405KV，额定电流2A，电感量810H，满足母线、刀闸试验要求。

4 ．3．3．六节电抗器串联，额定电压270KV，额定电流2A，电感量540H，满足GIS开关试验要求。

4 ．3．4．五节电抗器串联，额定电压225KV，额定电流2A，电感量450H，满足50000KVA/110kv主变的交流耐压试验要求。

4 ．3．5．电抗器三串三并，额定电压135KV，额定电流6A，电感量90H，满足800mm²/110kv电缆交流耐压试验要求。

4 ．3．6．电抗器两串三并，额定电压90KV，额定电流9A，电感量40H，满足630mm²/35kv电缆交流耐压试验要求。

验证 ：

1) 50000kvA/110kv 主变的交流耐压试验，电容量19600PF，其试验电压176kv，试验频率45～65Hz，使用五节电抗器串联，其额定电感量为450H，额定电压为225KV, 额定电流为2A。

试验频率：f=1/2π√LC = 53.6Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×53.6×0.0196×176×10^-3=1.16A

2) 110kvGIS 开关交流耐压试验，电容量≤0.02uF，其试验电压184kv，试验频率30～300Hz，使用六节电抗器串联，其额定电感量为540H，额定电压为270KV, 额定电流为2A。

试验频率：f=1/2π√LC = 48.4Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×48.4×0.02×184×10^-3=1.12A

3) 110kv 母线、刀闸交流耐压试验，电容量≤0.01uF，其试验电压265kv，试验频率30～300Hz，使用九节电抗器串联，其额定电感量为810H，额定电压为270KV, 额定电流为2A。

试验频率：f=1/2π√LC =55.9Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×55.9×0.01×265×10^-3=0.93A

4) 800mm ² /110 kv 交联电缆交流耐压试验，等效电容量0.188uF/km，其试验电压128kv，试验频率30～300Hz，使用电抗器三串三并，其额定电感量为90H，额定电压为135KV, 额定电流为6A。

试验频率：f=1/2π√LC =38.7Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×38.7×0.188×128×10^-3=5.8A

5) 630mm ² /35 kv 交联电缆交流耐压试验，等效电容量0.464uF，其试验电压52kv，试验频率30～300Hz，其额定电感量为60H，额定电压为90KV, 额定电流为6A。

试验频率：f=1/2π√LC =30.1Hz

试验电流I=ωC_XU_试=2×3.14×30.1×0.464×52×10^-3=4.6A

4 ．5 励磁变压器的配置

4 ．5．1．因品质因数Q值在额定负载下不小于30，所以，励磁变压器为电抗器总容量810kvA，除以品质因数30得27KvA取30KvA。

4 ．5．2．为方便使用，配置二台励磁变压器，规格为GDLB—15kvA/5kv/10kv/20kv。

4 ．6 调频电源的配置：

4 ．6．1．调频电源的容量等于或大于励磁变压器的容量取30kvA。

4 ．6．2．配置的调频电源的规格为GDJW—30kvA。

4 ．7 电容分压器的配置

4 ．7．1．因设备的输出电压为265kv，所以，电容分压器电压为270kv、电容量为500PF。

4 ．7．2．配置1台的电容分压器规格为TRF—270kv/0.0005uF。

5 、设备试验接线图

5 ． 1 ． 110kv 主变试验接线

5 ． 2 ． 35kv 电缆试验接线

                                                                  d

5 ． 3 ． 110kV 开关、刀闸接线图

图17

5 ． 5 ． 110kV 电缆接线图

                                                                  d

6 、装置各部件说明

6 ．1 系统参数：

6 ．1．1．仪器输入电压： 220v ± 10%   50Hz ；

功率输入电压： 380v ± 10%   50Hz ；

6 ． 1 ． 2 ．额定输出电压调节范围： 0 ~270kv ；

6 ． 1 ． 3 ．zui大试验容量： 810kvA ；

6 ． 1 ． 4 ．谐振电压波形：正弦波、畸变率：≤ 0.5% ；

6 ． 1 ． 5 ．输出电压不稳定度：≤ 0.5% ；

6 ． 1 ． 6 ． 输出频率范围：25～320Hz；

6 ． 1 ． 7 ． 频率调节分辨率：0.01Hz；

6 ． 1 ． 8 ． 品质因数Q值：额定负载下不小于30；

6 ． 1 ． 9 ． 绝缘水平：1.2倍额定电压耐压1min；

6 ． 1 ． 10 ． 额定电流下连续运行时间：断续运行时间60 min；

6 ． 1 ． 11 ． 电压测量精度：1级；

6 ． 1 ． 12 ． 噪   声： ≤ 45dB ；

6 ． 1 ． 13 ． 该装置配备以下保护功能：

设备有手动试验、自动调谐及自动试验；

过电压保护、过电流保护、放电保护、断电保护、零启动保护。

试验数据大屏幕显示、中文菜单、可打印输出、打印机为嵌入式。

6 ．2 调频电源：

6 ．2．1．额定输出容量：30kvA；

6 ．2．2．仪器电源： 220v ± 10%  50Hz ；

功率电源： 380v ± 10%  50Hz ；

6 ．2．3．额定输入电流：79A；

6 ．2．4．额定输出电压：0-400v可调、单相、输出电压不稳定度0.05%；

6 ．2．5．额定输出电流：7；

6 ．2．6．频率调节范围：25～320Hz；

6 ．2．7．额定容量下连续运行60minzui高温升 ≤ 60K ；

6 ．2．8．显示以下参数：

a ．经变频输出的频率、电压、电流；

b ．过压保护电压值，并可任意整定，当成套装置的输出电压值达到保护整定时，可自动切除成套装置；

c ．过流保护：当调频电源的输出电流达到保护整定值时，可自动切除成套装置；

d ．击穿保护：当高压侧发生对地闪络时，可自动切除成套装置，装置带有隔离装置，可确保设备和人身不受损害；

e ．具有全电压输出保护，在调压过程中，一旦调压失控，调频电源立即闭锁；

6 ．2．9．可实现以下操作：

a ．频率的调节，上升和下降频率调节分粗调和细调两种，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移；

• 带有设置电压、设置时间，电压自动上升到设置值而停止并自动计时；
• 带有各种保护功能的整定按钮，可在面板上对各种保护值进行整定；
• 带有手动试验功能和自动试验功能；
• 带有试验数据打印功能。

6 ．3 励磁变压器

6 ．3．1．结构形式：干式；

6 ．3．2．输入电压：400v；

6 ．3．3．输出电压：20kv/10kv/5kv；

6 ．3．4．额定容量：15kvA；

6 ．3．5．额定输出电流：0.7/1./3A；

6 ．3．6．工作频率：30～300Hz；

6 ．3．7．温升额定容量下运行60min线圈对空气的温升不大于60K；

6 ．4 高压电抗器45kv/2A

6 ．4．1．结构形式：干式、环氧浇铸；

6 ．4．2．额定容量：90kvA；

6 ．4．3．额定电流：2A；

6 ．4．4．额电电压：45kv；

6 ．4．5．额定电感量：90H；

6 ．4．6．工作频率：30～300Hz；

6 ．4．7．温升：额定电流下运行60min电抗器对空气的温升不大于60K；

6 ．5 分压器270kv/0.0005uF

6 ．5．1．额定电压270kv；

6 ．5．2．高压本体2节，每节额定电压135kv/0.001uF；

6 ．5．3．低压臂电容采用高压本体相同的材料，温度系数小，介质低；

7、变频串联谐振成套装置配置一览表

名 称	规格型号	单位	数量	外形尺寸 (mm)	重量 (kg)
调频电源	GDJW — 30kvA	台	1	450 ×320×450	28
励磁变压器	GDLB — 15kvA/5k v ×4	台	2	500 ×380×580	85
高压电抗器	GDDK — 45kv/2A	台	9	φ290×420	( 每台 )50
电容分压器	TRF — 270kv/0.0005uF	台	1	φ250×1700	28
均压罩	φ500	只	2	φ500×150
支架	200kv	只	1		7
支架	100kv	只	1		4.5
支架	20kv	只	1		2
附 件		套	1