20kV/20000kW发电机交流耐压试验装置

一、  串联谐振试验对象及试验要求

1. 110kV/20000kVA变压器的交流耐压试验，电容量≤0.012uF试验频率为45-65Hz,试验电压160kV。

2．20kV/20000kW水力发电机的交流耐压试验，电容量≤0.25uF，试验频率为45-65Hz,试验电压43kV。

二、  工作环境

1.  环境温度：－15⁰C –40 ⁰C;

2.  相对湿度：≤90%RH;

3.  海拔高度:  ≤1000米；

三、  串联谐振参数

1.   额定容量：180kVA；

2.   输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；

3.   额定电压：180kV；45kV

4.   额定电流：1A；4A

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5min；过压1.1倍1分钟；

8.   温    升：额定负载下连续运行5min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、  串联谐振标准

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、  串联谐振装置容量

20kV/20000kW水力发电机的交流耐压试验，电容量≤0.25uF，试验频率为45-65Hz,试验电压43kV。

频率取50Hz

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×50×0.25×10^-6×43×10³=3.4A

对应电抗器电感量 L=1/ω²C=40H,

设计四节电抗器，使用电抗器四节并联，

则单节电抗器为45kVA/45kV/1A/160H

验证: 1、110kV/20000kVA变压器的交流耐压试验，电容量≤0.012uF试验频率为45-65Hz,试验电压160kV。

使用电抗器四节串联,此时电感量为160*4=640H，则

试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√640×0.012×10^-6)=57Hz。

试验电流 I=2πfCU_试 =2π×57×0.012×10^-6×160×10³=0.7A

结论：串联谐振装置容量定为180kVA/180kV，分4节电抗器电抗器，单节为45kVA/45kV/1A/160H。通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

六、  串联谐振参数

1.  激励变压器JLB-20kVA/5kV/7kV/0.4kV       1台

a)   额定容量：20kVA；

b)   输入电压：400V，单相；

c)   输出电压：5kV，7kV

d)   结    构：干式；

e)   重    量：约85 kg；

2.  变频电源DAXZ-BP-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：0 – 400V，单相，

d)   额定输入电流：53A

e)   额定输出电流：53A

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)   频率步进值：0.1Hz，

k)   频率调节分辨率：≤0.01Hz

l)   频率稳定度：    0.1%

m)   运 行 时 间：额定容量下连续5min

n)   额定容量下连续运行5min元器件最高温度≤65K;

o)   噪 声 水 平：≤50dB

p)   可实现以下功能

1)   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。

2)   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,异常波动时提示用户电压异常波动,由用户根据试验情况进行操作

3)   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

4)   软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠，变频器系统参数设置中有外接分压器变比参数设置。

5)   液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压

6)   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

7)   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

8)   变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接，包括电源的专用动力引线，与励磁变压器的低压引线，与分压器的专用测量引线，专用接地引线等

9)   外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

10) 重量约25kg；

3.  高压电抗器DAXZ -45kVA/45kV                      4节

a)   额定容量：45kVA;

b)   额定电压：45kV；

c)   额定电流：1.0A；

d)   电 感 量：160H

e)   品质因素：Q≥40 (f=45Hz)；

f)   结    构：干式；

g)   重    量：约40kg；

4.  电容分压器FRC-180 kV -1000 pF                     1套

a)   额定电压：180kV；

b)   高压电容量：1000pF

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12kg；

七、  供货清单一览表

八、摘要

方案型号：DAXZ-180kVA/180kV

方案名称：变频串联谐振升压装置

参考标准：GB50150-2006,DL/T849.6-2004

生产厂家：武汉鼎升电力自动化有限责任公司

参考阅读：http://www.kv-kva.com/102/