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一.變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置 XZB-75kVA/75kV 滿足試品范圍
1、10kV/400mm2電纜1 km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.4213uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。
2、35kV/400mm2電纜400m的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.0858uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。
3、35kV/3500kVA電力變壓器的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01 uF，試驗(yàn)頻率45-65Hz（30Hz～300Hz），試驗(yàn)電壓不超過68kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
4、10kV開關(guān)等電氣設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓不超過42kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
二. 裝置主要組成
序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | XZB-4kW | 臺(tái) | 1 |
2 | 激勵(lì)變壓器 | KDJL-4kVA/1.5/3/6kV/0.4kV | 臺(tái) | 1 |
3 | 高壓電抗器 | KDDK-25kVA/25kV | 臺(tái) | 3 |
4 | 電容分壓器 | FRC-1000pF/80kV | 套 | 1 |
5 | 補(bǔ)償電容器 | KDBC-10000pF/80kV | 套 | 1 |
三. 主要功能及特征
XZB系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置，采用調(diào)節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實(shí)現(xiàn)諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流，因其所需電源功率小、設(shè)備重量輕體積小，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛好評(píng)和應(yīng)用，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的新方法和潮流。
上海康登電氣調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術(shù)特點(diǎn)：
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧（閃絡(luò)）等保護(hù)功能，過壓過流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定，試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作并能記下閃絡(luò)電壓值，以供試驗(yàn)分析。
2、整個(gè)裝置單件重量很輕，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。
3、裝置具有三種工作模式：全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調(diào)諧手動(dòng)升壓模式；方便用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇，提高試驗(yàn)速度。
4、能存儲(chǔ)和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號(hào)是數(shù)字，方便用戶識(shí)別和查找。
5、裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時(shí)液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
6、采用DSP平臺(tái)技術(shù)，可根據(jù)用戶需要增減功能和升級(jí)，人機(jī)交換界面更為人性化。
7、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個(gè)系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q。
8、設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中，省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗(yàn)裝置的1/10-1/30。
9、有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對(duì)試品的誤擊穿。
10、防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當(dāng)試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q，而用并聯(lián)諧振或者試驗(yàn)變壓器做耐壓試驗(yàn)時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。
11、不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時(shí)，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過程很長(zhǎng)，很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓前斷開電源，這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長(zhǎng)，而且不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
四. 主要技術(shù)參數(shù)
1、額定容量：75kVA
2、額定電壓：25kV；75kV
3、額定電流：3A；1A
4、測(cè)量精度：系統(tǒng)有效值1.5級(jí)
5、工作頻率：30-300Hz
6、裝置輸出波形：正弦波
7、品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8、波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%
9、輸入電源：?jiǎn)蜗?20V或三相380V電壓，頻率為50Hz
10、工作時(shí)間：額定負(fù)載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘
11、溫升：額定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行60min后溫升≤65K
12、保護(hù)功能：過壓、過流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧（閃絡(luò)）等保護(hù)功能。
13、環(huán)境溫度：－20℃～55℃
14、相對(duì)濕度：≤90%RH
15、海拔高度：≤3000米
五. 裝置容量驗(yàn)證
裝置容量定為75kVA，分三節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為25kVA/25kV/1A/110H。
驗(yàn)證：
1、10kV/400mm2電纜1km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.4213uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。
使用電抗器三節(jié)并聯(lián)，則L=110/3=36.7H ，則：
試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√36.7×0.4213×10-6)=40.48Hz
試驗(yàn)電流：I=2πfCU試 =2π×40.48×0.4213×10-6×22×103=2.36A
2、35kV/400mm2電纜400m的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.0858uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。
使用三節(jié)電抗器串聯(lián)（互感系數(shù)1.2），L=110×2×1.2=264H
試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√264×0.0858×10-6)=33.44Hz
試驗(yàn)電流：I=2πfCU試 =2π×33.44×0.0858×10-6×52×103=0.94A
3、35kV/3500kVA電力變壓器的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.01uF，試驗(yàn)頻率45-65Hz，試驗(yàn)電壓不超過68kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
使用電抗器三節(jié)串聯(lián)（互感系數(shù)1.2），則L=110×3×1.2=396H ，加補(bǔ)償電容器80kV/10000pF則：
試驗(yàn)頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√396×0.02 ×10-6)=56.55Hz
試驗(yàn)電流：I=2πfCU試=2π×56.55×0.02 ×10-6×68×103=0.48A
滿足實(shí)驗(yàn)要求。
六. 試驗(yàn)時(shí)設(shè)備組合方式
組合方式 被試品對(duì)象 | 電抗器選擇 （25kVA/25kV三節(jié)） | 激勵(lì)變壓器 輸出端選擇 | 試驗(yàn)電壓(kV) |
10kV/300mm2電纜1.5km | 使用電抗器三節(jié)并聯(lián) | 1.5kV | ≤22kV |
35kV/300mm2電纜0.35km | 使用電抗器二節(jié)串聯(lián) | 3kV | ≤52kV |
35kV/20000kVA主變 | 使用電抗器三節(jié)串聯(lián)配10000pF/80kV補(bǔ)償電容器 | 6kV | ≤68kV |
10kV開關(guān)等電氣設(shè)備 | 使用電抗器三節(jié)串聯(lián) | 3kV | ≤42kV |
七. 系統(tǒng)配置參數(shù)
(一) 變頻電源XZB-4kW 1臺(tái)
1）額定輸出容量：4kW
2）工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻
3）輸出電壓：0–400V
4）額定輸入電流：10A
5）額定輸出電流：10A
6）電壓分辨率：0.01kV
7）電壓測(cè)量精度：1.5%
8）頻率調(diào)節(jié)范圍：30～300Hz
9）頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
10）頻率穩(wěn)定度：0.1%
11）運(yùn)行時(shí)間：額定容量下連續(xù)60min
12）溫升：額定容量下連續(xù)運(yùn)行60min元器件zui高溫度≤65K
13）噪聲水平：≤50dB
14）尺寸（長(zhǎng)寬高mm）：400×280×400
15）重量：約10kg
(二) 激勵(lì)變壓器HYJL-4kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 1臺(tái)
1）額定容量：4kVA
2）輸入電壓：0-400V
3）輸出電壓：1.5/3/6kV
4）結(jié) 構(gòu)：干式
5）尺寸（長(zhǎng)寬高mm）：450×330×430
6）重 量：約45kg
(三) 高壓電抗器HYDK-25kVA/25kV 3節(jié)
1）額定容量：25kVA
2）額定電壓：25kV
3）額定電流：1A
4）電 感 量：110H/單節(jié)
5）品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)
6）結(jié) 構(gòu)：干式
7）尺寸（內(nèi)徑高mm）：∅282×435
8）重 量：約35kg
(四) 電容分壓器FRC-1000pF/80kV 1套
1）額定電壓：80kV
2）高壓電容量：1000pF
3）介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%
4）分 壓 比：1000：1
5）測(cè)量精度：有效值1.5級(jí)
6）尺寸（內(nèi)徑高mm）：∅140×1000
7）重 量：約8kg
(五)補(bǔ)償電容器HYBC-10000pF/80kV 1套
1）額定電壓：80kV；
2）高壓電容量：10000pF；
3）重量：8kg
八. 供貨清單
序號(hào) | 設(shè) 備 名 稱 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 變頻電源 | XZB-4kW | 臺(tái) | 1 |
2 | 激勵(lì)變壓器 | KDJL-4kVA/1.5/3/6kV/0.4kV | 臺(tái) | 1 |
3 | 高壓電抗器KD | DK-25kVA/25kV | 臺(tái) | 4 |
4 | 電容分壓器 | FRC-1000pF/80kV | 套 | 1 |
6 | 補(bǔ)償電容器 | KDBC-10000pF/80kV | 套 | 1 |
7 | 串聯(lián)諧振測(cè)試線 | 套 | 1 |
8 | 出廠檢驗(yàn)報(bào)告 | 份 | 1 | |
9 | 使用說明書 | 份 | 1 | |
10 | 產(chǎn)品合格證 | 份 | 1 | |
11 | 裝箱清單 | 份 | 1 |
九. 參考實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 596-1996 | 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》 |
GB50150-2006 | 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》 |
GB10229-88 | 《電抗器》 |
GB1094 | 《電力變壓器》 |
GB1094.1-GB1094.6-96 | 《外殼防護(hù)等級(jí)》 |
GB2900 | 《電工名詞術(shù)語(yǔ)》 |
GB/T16927.1~2-1997 | 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》 |
DL/T474.4-2006 《現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則－交流耐壓試驗(yàn)》
DL/T1015 《現(xiàn)場(chǎng)直流和交流耐壓試驗(yàn)電壓測(cè)量系統(tǒng)的使用導(dǎo)則》
GB/T311.1-1997 《高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合》
GB191-2000 《包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志》
JB/T9641-1999 《試驗(yàn)變壓器》
IEC358(1990) 《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984 《電子測(cè)量?jī)x器安全要求》
GB/T3859.2-1993 《半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則》
GB/T2423.8-1995 《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程》
DL/T849.6-2004 《電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件第6部分：高壓諧振試驗(yàn)裝置》
