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電力技術

串聯諧振系統(110kV)

時間：2022-11-28

中試控股技術研究院魯工為您講解：串聯諧振系統(110kV)

ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

參考標準：DL/T 474.4-2018

簡易讀懂：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗.

主要針對電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、隔離開關、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。

適用電壓等級：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的電壓等級規格。

如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規格，請提供以下技術參數
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質（中性點耐壓或全絕緣耐壓）單相對地電容量；
2、電力電纜：電壓等級，大長度，截面積；
3、發電機、電動機：電壓等級（出口電壓或稱工作電壓），試驗電壓（耐壓值）單相對地電容量范圍（如0.2-0.55uF等）；
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（耐壓值）；
5、CVT效驗：電壓等級或稱工作電壓，試驗電壓（耐壓值）電容量范圍（如0.005-0.02uF）。

ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、適用范圍
35kV/300mm2的電纜，長度5km，電容量≤0.99uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
二、系統主要性能及參數
1、電源電壓： 380V±10%、50Hz；
2、額定容量： 650KVA；
3、輸出電壓： 52KV，
4、輸出電流： 2.5A . 12.5A
5、輸出電壓波形: 正弦波；
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；
7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；
8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；
9、品質因數: ≥30
10、系統噪聲: ≤60db
11、系統測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩定度: ≤0.05%
14、環境溫度： -25℃～ +55℃
相對濕度: ≤90%
海拔高度: ≤2000m
15、具備手動試驗/自動調諧/自動試驗模式。
16、具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。
17、具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能。
18 具備過電壓、過電流、過熱保護功能。
19、具備閃絡保護功能,在試品發生閃絡時諧振回路失諧,電源立即停止輸出,屏幕提示“試驗失敗”及相關信息。
20、具備各種數據打印功能。
三、設備制造遵循的國家標準和行業標準
GB7328-87 << 變壓器和電抗器的聲級測量>>
GB1094 <<電力變壓器>>
GB/T16927.1-2-1997 <<高電壓試驗技術>>
ZBK41006-89 <<試驗變壓器>>
GB4208 <<外殼防護等級>>
GB2900 <<電工名詞術語>>
GB5273 <<變壓器、高壓電器和套管的端子>>
GB191 <<包裝儲運標志>>
GB10327 <<電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗外絕緣自空氣間隙》
GB10229-88 <<電抗器>>
IEC358(1990) <<耦合電容器和電容分壓器>>
IEC1000 <<電磁兼容性>>
GB4793-1984 電子測量儀器安全要求
四、系統配置及具體參數
1、變頻控制電源40KW 1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 40KW
c) 工作電源: 交流220V/380V、50Hz 。
d) 輸出電壓: 0～500V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 80A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍: 30～300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用引線和插頭與其他設備進行連接。
m) 保護：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。
n) 具備手動試驗/自動試驗兩種模式。
具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率、勵磁電流、勵磁電壓、試驗時間等。
具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能及各種數據打印功能。
O) 重量： 25Kg
2、勵磁變壓器38KVA 1臺
a) 額定容量: 38KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 3KV
d) 工作頻率范圍： 30～300Hz
e) 連續運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 結構：采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；
高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；
內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
h) 重量： 65Kg ;
3、高壓電抗器 65/26 10臺
a) 額定容量： 65KVA
b) 額定電壓： 26KV
c) 額定電流： 2.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 75Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 60/0.0028 1臺
a) 額定電壓： 60KV
b) 工作頻率： 30～300Hz
c) 分壓比： 1000：1
d) 分壓比誤差： ≤1%,
e) 測量精度：交流有效值1.0級
f) 介質損耗： tgδ≤0.5% ;
g) 重量： 30Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度系數小,角位移小,在30-300HZ內分壓比不變。
五、供貨清單一覽表
1、變頻電源 40KW 臺 1
2、勵磁變壓器 20KVA 臺 1
3、高壓電抗器 65/26(26KV/2.5A) 臺 10
4、電容分壓器 60/0.0028(60KV) 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1
六、出廠檢驗
本裝置出廠前，對各組成單元設備及成套裝置分別按下列試驗項目進行出廠前試驗，試驗結果完全符合協議及以下標準要求后方可出廠。
1、變頻電源
1）絕緣電阻測試
2）耐壓試驗：2000V，1分鐘
3）負載試驗：在滿負荷下，各器件的溫升不大于45K 。
2、勵磁變壓器
1）直流電阻測量
2）變比測量
3）空載電流及空載損耗
4）短路阻抗和負載損耗
5）絕緣電阻測試
6）溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
3、電抗器試驗
1）直流電阻測量
2）電感量測量
3）交流耐壓試驗
溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
4、成套裝置試驗
（1）耐壓試驗：1.1額定電壓下，耐壓1min；
（2）短路試驗：電壓為0.5U，0.8U，1.0U的條件下，將高壓輸出突發短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。
（3）噪音小于60dB；

變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置：就是做耐壓試驗的設備，它是為了滿足大容量的被試品要求而研發的設備。它是一套組合設備，為了耐壓試驗能順利準確地進行，針對不同被試品，串聯諧振裝置的組件是不同的。所以請務必準確選型，技術部為您量身制定選型方案。

中試控股變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置產品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產出變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置|中試控股

串聯諧振試驗系統的激磁變壓器有特定的電壓和電流要求，在選用代替品時，一定要考慮電壓和電流，不能采用只是容量相同的普通的試驗變壓器。4結束語直流耐壓試驗不能模擬高壓交聯電纜的運行工況，試驗效果差，并且有一定的危害性，在現場竣工驗收試驗時，不宜再采用直流耐壓的方法。交流耐壓試驗是現場檢驗交聯電纜的敷設和附件安裝質量最有效的手段。我們中試控股所用的變頻諧振裝置符合南方電網公司企業標準、IEC和國標的有關要求，通過電抗器串并聯的方式可以滿足高壓交聯電纜現場交流耐壓的要求。
諧波諧振是電力系統中較為常見的現象之一，根據其造成危害的形式不同，可分為串聯諧振和并聯諧振．前者易引起過電壓現象，后者易引起過電流危害．諧振會進一步加重電壓、電流的畸變，有時甚至會造成電力器件、相連接設備的損壞，引起系統的安全性故障．

串聯諧振裝置
串聯諧振的基本特點電力系統是感性和容性元件的復雜組合，當系統中某一節點或者支路出現非線性負荷時，極易引起系統的諧振情況．產生串聯諧振時，線路中的阻抗最小，導致線路出現過電流現象［13］．給出了k倍工頻下的等效電源、阻抗示意圖．假設元件參數分別為Vk=1∠0°V為固定值，Ｒ=1Ω，L=10mH，C=20．68μF．電感和電容滿足
很容易發現，此時電路中阻抗最小，電流與電壓的關系為
在諧振頻率下，品質因數Q接近于
式中:ωk為諧振角頻率．品質因數代表的含義為施加在電感上的電壓對電源電壓放大的情況．
當頻率小于350Hz時，電路呈容性;大于350Hz時，電路呈感性．即可認為電路在350Hz(7次諧波)時發生了串聯諧振．此時品質因數Q=219．91，電感和電容的電壓嚴重放大．
支路(元件)是電路中最小的組成部分，不論是串聯諧振還是并聯諧振，都是從某一支路(元件)出現過壓或過流現象得出的結論．另外，從支路的角度衡量諧振的發生，不僅具有檢查裝置過電流、過電壓的情況，而且對校驗裝置的安裝、規劃具有指導作用．因此，串聯諧振的發生和支路密切相關，而非僅僅只有節點或者回路．
對于一個復雜的線性網絡，選擇某一待考察支路，將其與網絡的其他部分進行聯合．步驟如下:
步驟1將系統中的電壓源或電流源置0;
步驟2將系統的線路、元件參數按諧波阻抗(在頻率f下)進行處理，其中包括:發電機、負荷、濾波器等;
步驟3對除去考察支路的網絡求取其在頻率f下的等效阻抗;
步驟4串聯一個頻率為f，幅值為1單位的諧波電壓源，得到此時支路的電流;
步驟5判定f是否大于考察頻率范圍，若是，停止;若否，將f=f+Δf代入步驟3繼續進行．
測試系統串聯諧振時，只要有一個很小的諧波電壓在相關的支路上串聯，就會在該支路以及系統中引起非常大的諧波電流．
串聯諧振耐壓試驗裝置，發電機交流耐壓試驗要求采用工頻電壓，中試控股目前國標對工頻電壓的頻率定義為45Hz～65Hz，但是在很多試驗場合，要求對發電機進行的是50Hz±2Hz的交流試驗，而發電機定子繞組的對地電容量又比較大，國內目前大多數試驗單位采用的是諧振變壓器對它進行試驗，但是諧振變壓器本身很重，動輒上噸，現場試驗很不方便。針對此現狀設計制造了調頻調感式發電機變頻串聯諧振耐壓裝置。
由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號；調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。中試控股專業研發與生產，采用分件式設計，大大減輕勞動力。