GDJW—810kvA/270kv變頻串聯諧振成套裝置

技術方案

1、變頻串聯諧振成套裝置適用范圍

1．1可做110kv/50000KVA主變的交流耐壓試驗。

1．2 可做110kv GIS開關、套管、母線、刀閘的耐壓試驗。

1．3 可做800mm²/110kv交聯電纜，長度1Km的交流耐壓試驗。

1．4 可做630mm²/35kv交聯電纜，長度2Km的交流耐壓試驗。

2、設備制造引用和執行標準

    DL/T849.6—2004      《高壓諧振試驗裝置》

GB 6450—1986        《干式電力變壓器》

DL/T848.2—2004      《試驗變壓器》

GB/10229—1988       《電抗器》

GB/T11920—1989      《控制裝置通用技術條件》

GB/T16927.1—1997    《高電壓試驗技術》

IEC358—1990         《耦合電容器和電容分壓器》

GB311.1              《高壓輸變電設備的絕緣配合》

DL/T846—2004        《高電壓測試設備通用技術條件》

Q/CSG10007—2004    《電力設備預防性試驗規程》

GB7328—87          《變壓器和電抗器的聲級測量》

DL474。4—1992      《交流耐壓試驗》

3、使用環境條件

3．1 周圍空氣溫度：

zui高溫度：+45℃       zui低溫度：-10℃；

zui大日溫差：35k       日照強度：0.1w/cm²

3．2 海拔高度：≤2000m ；

3．3 相對濕度：≤90 %

3．4 安裝放置地點平坦，電抗器安裝傾斜度不小于5⁰ ；

3．5 周圍應無嚴重影響設備絕緣的氣體蒸氣，化學性沉積灰塵，污垢及其它爆炸性介質。

4、設備具體配置

4.1 變頻串聯諧振成套裝置試驗要求：

4．1．1．50000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗，電容量19600PF，其試驗電壓176kv，試驗頻率45～65Hz，試驗時間1min。

4．1．2．110kv GIS開關交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，其試驗電壓184kv，試驗頻率30～300Hz，試驗時間1min。

4．1．3．110kv母線、刀閘交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，其zui高試驗電壓為265kv，試驗頻率30～300Hz，試驗時間1min。

4．1．4．630mm²/110kv交聯電纜交流耐壓試驗，電纜長度1公里，等效電容量0.188uF/km，其試驗電壓128kv，試驗頻率30～300Hz，試驗時間60min。

4．1．5．630mm²/35kv交聯電纜交流耐壓試驗，電纜長度2公里，等效電容量0.232uF/km，其試驗電壓52kv，試驗頻率30～300Hz，試驗時間60min。

4．2 電抗器的設計：

4．2．1．50000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗，電容量19600PF，其試驗電壓176kv，試驗頻率45～65Hz，當頻率為50Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×50×0.0196×176×10^-3=1.1A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 517H

4．2．2．110kv GIS開關交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，其試驗電壓184kv，試驗頻率30～300Hz，當頻率為50Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×50×0.02×184×10^-3=1.155 A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 507 H

4．2．3．110kv母線、刀閘交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，其zui高試驗電壓為286kv，試驗頻率30～300Hz，當頻率為55Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×55×0.01×286×10^-3=0.98 A

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 838H

4．2．4．630mm²/110kv交聯電纜交流耐壓試驗，電纜長度1公里，等效電容量0.188uF/km，其試驗電壓128kv，試驗頻率30～300Hz，當頻率為30Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×30×0.188×128×10^-3=4.

對應電抗器電感量L=1/ω²C = 149H

4．2．5．630mm²/35kv交聯電纜交流耐壓試驗，電纜長度2公里，等效電容量0.232uF/km，其試驗電壓52kv，試驗頻率30～300Hz，當頻率為30Hz時。

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×30×0.232×2×52×10^-3=4.

對應電抗器電感量L=1/ω²C =60H

4．3 電抗器的配置：

4．3．1．做110kv母線、刀閘交流耐壓試驗，其zui高試驗電壓為265kv，而做300mm²/35kv交聯電纜交流耐壓試驗，其試驗電壓52kv，考慮到設備的兼容性及單臺重量，將電抗器分9節，每節電抗器電壓為45KV，每節電流為2A，每節電感量為90H。

4．3．2．九節電抗器串聯，額定電壓405KV，額定電流2A，電感量810H，滿足母線、刀閘試驗要求。

4．3．3．六節電抗器串聯，額定電壓270KV，額定電流2A，電感量540H，滿足GIS開關試驗要求。

4．3．4．五節電抗器串聯，額定電壓225KV，額定電流2A，電感量450H，滿足50000KVA/110kv主變的交流耐壓試驗要求。

4．3．5．電抗器三串三并，額定電壓135KV，額定電流6A，電感量90H，滿足800mm²/110kv電纜交流耐壓試驗要求。

4．3．6．電抗器兩串三并，額定電壓90KV，額定電流9A，電感量40H，滿足630mm²/35kv電纜交流耐壓試驗要求。

驗證：

1) 50000kvA/110kv 主變的交流耐壓試驗，電容量19600PF，其試驗電壓176kv，試驗頻率45～65Hz，使用五節電抗器串聯，其額定電感量為450H，額定電壓為225KV, 額定電流為2A。

試驗頻率：f=1/2π√LC = 53.6Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×53.6×0.0196×176×10^-3=1.16A

2) 110kvGIS開關交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，其試驗電壓184kv，試驗頻率30～300Hz，使用六節電抗器串聯，其額定電感量為540H，額定電壓為270KV, 額定電流為2A。

試驗頻率：f=1/2π√LC = 48.4Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×48.4×0.02×184×10^-3=1.12A

3) 110kv母線、刀閘交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，其試驗電壓265kv，試驗頻率30～300Hz，使用九節電抗器串聯，其額定電感量為810H，額定電壓為270KV, 額定電流為2A。

試驗頻率：f=1/2π√LC =55.9Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×55.9×0.01×265×10^-3=0.93A

4) 800mm²/110kv交聯電纜交流耐壓試驗，等效電容量0.188uF/km，其試驗電壓128kv，試驗頻率30～300Hz，使用電抗器三串三并，其額定電感量為90H，額定電壓為135KV, 額定電流為6A。

試驗頻率：f=1/2π√LC =38.7Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×38.7×0.188×128×10^-3=5.8A

5) 630mm²/35kv交聯電纜交流耐壓試驗，等效電容量0.464uF，其試驗電壓52kv，試驗頻率30～300Hz，其額定電感量為60H，額定電壓為90KV, 額定電流為6A。

試驗頻率：f=1/2π√LC =30.1Hz

試驗電流I=ωC_XU_試=2×3.14×30.1×0.464×52×10^-3=4.6A

4．5 勵磁變壓器的配置

4．5．1．因品質因數Q值在額定負載下不小于30，所以，勵磁變壓器為電抗器總容量810kvA，除以品質因數30得27KvA取30KvA。

4．5．2．為方便使用，配置二臺勵磁變壓器，規格為GDLB—15kvA/5kv/10kv/20kv。

4．6 調頻電源的配置：

4．6．1．調頻電源的容量等于或大于勵磁變壓器的容量取30kvA。

4．6．2．配置的調頻電源的規格為GDJW—30kvA。

4．7 電容分壓器的配置

4．7．1．因設備的輸出電壓為265kv，所以，電容分壓器電壓為270kv、電容量為500PF。

4．7．2．配置1臺的電容分壓器規格為TRF—270kv/0.0005uF。

5、設備試驗接線圖

5．1．110kv主變試驗接線

5．2．35kv電纜試驗接線

                                                                  d

5．3．110kV開關、刀閘接線圖

                                       圖17

5．5．110kV電纜接線圖

                                                                  d

6、裝置各部件說明

6．1 系統參數：

6．1．1．儀器輸入電壓：220v±10%   50Hz；

功率輸入電壓：380v±10%   50Hz；

6．1．2．額定輸出電壓調節范圍：0 ~270kv；

6．1．3．zui大試驗容量：810kvA；

6．1．4．諧振電壓波形：正弦波、畸變率：≤0.5%；

6．1．5．輸出電壓不穩定度：≤0.5%；

6．1．6．輸出頻率范圍：25～320Hz；

6．1．7．頻率調節分辨率：0.01Hz；

6．1．8．品質因數Q值：額定負載下不小于30；

6．1．9．絕緣水平：1.2倍額定電壓耐壓1min；

6．1．10．額定電流下連續運行時間：斷續運行時間60 min；

6．1．11．電壓測量精度：1級；

6．1．12．噪   聲：≤45dB；

6．1．13．該裝置配備以下保護功能：

          設備有手動試驗、自動調諧及自動試驗；

過電壓保護、過電流保護、放電保護、斷電保護、零啟動保護。

試驗數據大屏幕顯示、中文菜單、可打印輸出、打印機為嵌入式。

6．2 調頻電源：

6．2．1．額定輸出容量：30kvA；

6．2．2．儀器電源：220v±10%  50Hz；

功率電源：380v ±10%  50Hz；

6．2．3．額定輸入電流：79A；

6．2．4．額定輸出電壓：0-400v可調、單相、輸出電壓不穩定度0.05%；

6．2．5．額定輸出電流：7；

6．2．6．頻率調節范圍：25～320Hz；

6．2．7．額定容量下連續運行60minzui高溫升≤60K；

6．2．8．顯示以下參數：

a．經變頻輸出的頻率、電壓、電流；

b．過壓保護電壓值，并可任意整定，當成套裝置的輸出電壓值達到保護整定時，可自動切除成套裝置；

c．過流保護：當調頻電源的輸出電流達到保護整定值時，可自動切除成套裝置；

d．擊穿保護：當高壓側發生對地閃絡時，可自動切除成套裝置，裝置帶有隔離裝置，可確保設備和人身不受損害；

e．具有全電壓輸出保護，在調壓過程中，一旦調壓失控，調頻電源立即閉鎖；

6．2．9．可實現以下操作：

a．頻率的調節，上升和下降頻率調節分粗調和細調兩種，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生漂移；

• 帶有設置電壓、設置時間，電壓自動上升到設置值而停止并自動計時；
• 帶有各種保護功能的整定按鈕，可在面板上對各種保護值進行整定；
• 帶有手動試驗功能和自動試驗功能；
• 帶有試驗數據打印功能。

6．3 勵磁變壓器

6．3．1．結構形式：干式；

6．3．2．輸入電壓：400v；

6．3．3．輸出電壓：20kv/10kv/5kv；

6．3．4．額定容量：15kvA；

6．3．5．額定輸出電流：0.7/1./3A；

6．3．6．工作頻率：30～300Hz；

6．3．7．溫升額定容量下運行60min線圈對空氣的溫升不大于60K；

6．4 高壓電抗器45kv/2A

6．4．1．結構形式：干式、環氧澆鑄；

6．4．2．額定容量：90kvA；

6．4．3．額定電流：2A；

6．4．4．額電電壓：45kv；

6．4．5．額定電感量：90H；

6．4．6．工作頻率：30～300Hz；

6．4．7．溫升：額定電流下運行60min電抗器對空氣的溫升不大于60K；

6．5 分壓器270kv/0.0005uF

6．5．1．額定電壓270kv；

6．5．2．高壓本體2節，每節額定電壓135kv/0.001uF；

6．5．3．低壓臂電容采用高壓本體相同的材料，溫度系數小，介質低；

7、變頻串聯諧振成套裝置配置一覽表