ZTXZ-270kVA/270kV，27kV

调频式串联谐振耐压装置

技

术

方

案

调频式串联谐振试验装置

一、 被试品对象及试验要求

1、300mm2/110kV电缆，长度500m，电容量≤0.0735μF，试验频率为30-300Hz，试验电压128kV。

2、300mm2/35kV电缆，长度2000m，电容量≤0.38μF，试验频率为30-300Hz，试验电压52kV。

3、300mm2/10kV电缆，长度4000m，电容量≤1.48μF，试验频率为30-300Hz试验电压22kV。

4、120mm2/10kV电缆，长度7000m，电容量≤1.82μF，试验频率为30-300Hz试验电压22kV。

5、110kV线路绝缘子、开关、GIS等电气设备的交流耐压，试验频率为30-300Hz，最高试验电压265kV。

二、 工作环境

1. 环境温度：－15C–4C;

2. 相对湿度：≤9%RH;

3. 海拔高度: ≤2500米；

三、 装置主要技术参数及功能

1. 额定容量：270kVA；

2. 输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；

3. 额定电压：27kV； 270kV

4. 额定电流：10A； 1A；

5. 工作频率：30-300Hz；

6. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

7. 工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；

8. 温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；

9. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

10. 保护功能：对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；

11. 测量精度：系统有效值1.5级；

四、 设备遵循标准

GB10229-88 《电抗器》

GB1094　　　　　　　　《电力变压器》

GB50150-2006　　　　　《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》

GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》

GB2900　　　　　　　　《电工名词术语》

GB/T16927.1~2-1997　　《高电压试验技术》

五、装置容量确定

300mm2/35kV电缆，长度2000m，电容量≤0.38μF，试验频率为30-300Hz，试验电压52kV。

频率取35Hz

试验电流I=2πfCU试=2π×35×0.38×10-6×52×103=4.3A

对应电抗器电感量L=1/ω2C=54H

设计十节电抗器，使用电抗器二节串联五组并联即可满足试验要求，则单节电抗器为27kVA/27kV/1A/135H。

验证：1. 300mm2/110kV电缆，长度500m，电容量≤0.0735μF，试验频率为30-300Hz，试验电压128kV。

使用电抗器5节串联2组并联，此时电感量为L=135*5/2=337.5H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√337.5×0.0735×10-6)=32Hz。

I=2πfCU试=2π×32×0.0735×10-6×128×103=1.9A

2.300mm2/10kV,电缆，长度4000m，电容量≤1.48μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。

使用电抗器8节并联，此时电感量为L=135/8=17H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√17×1.48×10-6)=31.7Hz。

I=2πfCU试=2π×31.7×1.48×10-6×22×103=6.5A

3．120mm2/10kV电缆，长度7000m，电容量≤1.82μF，试验频率为30-300Hz试验电压22kV。

使用电抗器10节并联，此时电感量为L=135/10=13.5H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√13.5×1.82×10-6)=32Hz。

I=2πfCU试=2π×32×1.82×10-6×22×103=8A

4、110kV线路绝缘子、开关、GIS等电气设备的交流耐压，试验频率为30-300Hz，最高试验电压265kV。

使用电抗器10节串联，此时电感量为L=145*10=1450H

f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√1450×0.002×10-6)=95Hz。

I=2πfCU试=2π×95×0.002×10-6×265×103=0.32A

结论：装置容量定为270kVA/27kV， 270kV;分十节电抗器，电抗器单节为27kVA/27kV/1A/135H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

（二）试验时使用关系列表

六、系统配置及其参数

1. 激励变压器JLB-20kVA/20kV/5kV/3kV/1kV/0.4kV1台

a) 额定容量：20kVA；

b) 输入电压：380V，单相；

c) 输出电压：20kV；5kV；3kV；1kV

d) 结构：干式；

e) 重量：约120 kg；

2. 变频电源BPXZ-P-20kW/380V 1台

a) 额定输出容量：20kW

b) 工作电源：380±10%V（单相），工频

c) 输出电压：–400V，单相，

d) 额定输入电流：50A

e) 额定输出电流：50A

f) 输出波形：正弦波

g) 电压分辨率：0.01kV

h) 电压测量精度：0.5%

i) 频率调节范围：30 –300Hz

j) 频率调节分辨率：≤0.1Hz

k) 频率稳定度：0.1%

l) 运行时间：额定容量下连续60min

m) 额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

n) 噪声水平：≤50dB

o) 可实现以下功能

1) 内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单

2) 自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时1.5分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz

3) 自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程

4) 自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。

5) 耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作

6) 全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出

7) 软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠

8) 自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；

9) 液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流

10) 保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；

a) 过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置

b) 过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置

c) 击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内电子元件不会击穿

d) 断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

11) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动

12) 外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

13) 重量约35kg；

3. 高压电抗器DK-27kVA/27kV 10节

a) 额定容量：27kVA;

b) 额定电压：27kV；

c) 额定电流：1A；

d) 电感量：135H/单节；

e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f) 结构：干式；

g) 重量：约40kg；

4、电容分压器FCR-300kV -500 pF 1套

a) 额定电压：300kV

b) 高压电容量：500pF

c) 介质损耗：tgσ≤0.5%；

d) 分压比：1000：1

e) 测量精度：有效值1.5级;

f) 重量：约25kg

八、供货清单一览表

（一）配置设备一览表