变频串联谐振耐压试验 640KVA-40kV 8节 技术方案

变频串联谐振耐压试验装置

640kVA/40kV

技术方案

一、满足试品范围

200MW以下水轮发电机的交流耐压试验，实验频率为45-65Hz,出口电压≤20kV，最高试验电压40kV，单相对地电容量≤1.25μF,实验时间1min。

二、装置主要组成

三、主要功能及特征

变频串联谐振耐压试验装置，采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小，在国内外得到了广泛好评和应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。

我公司调频谐振装置主要功能及其技术特点：

1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以

根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。

2、整个装置单件重量很轻，便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式；方便用户根

据现场情况灵活选择，提高试验速度。

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便用户识别和查找。

5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，

同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。

6、采用DSP平台技术，可根据用户需要增减功能和升级，人机交换界面更为人性化。

7、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压

和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

8、设备的重量和体积大大减少。串联谐振装置中，省去了笨重的大功率调压装置和普通的

大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。

9、有效改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获

得很好的正弦波形，有效防止了谐波峰值对试品的误击穿。

10、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立

即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q，而用并联谐振或者试验变压器做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

11、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电

弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且不会出现任何恢复过电压。

四、主要技术参数

1.额定容量：640kVA

2.额定电压：40kV

3.额定电流：16A

4.测量精度：系统有效值1.5级

5.工作频率：30-300Hz

6.装置输出波形：正弦波

7.品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)

8.波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%

9.输入电源：三相380V电压，频率为50Hz

10.工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟

11.温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K

12.保护功能：过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能

13.环境温度：－20℃-55℃

14.相对湿度：≤90%RH

15.海拔高度:≤3000米

五、装置容量验证

装置容量定为640kVA，分八节电抗器，电抗器单节为80kVA/40kV/2A/65H，

验证：200MW以下水轮发电机的交流耐压试验，实验频率为45-65Hz,出口电压≤20kV，最高试验电压40kV，单相对地电容量≤1.25μF,实验时间1min。

使用电抗器八节并联，则L=65/8=8.125H ，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√8.125×1.25×10-6)=49.94Hz

=2π×49.94×1.25×10-6×40×103=15.69A

试验电流：I=2πfCU

试

满足实验要求。

六、试验时设备组合方式

七、系统配置参数

(一)变频电源75kW 1台

1)额定输出容量：75kW

2)工作电源：380±10%V（三相），工频

3)输出电压：0–400V

4)额定输入电流：187.5A

5)额定输出电流：187.5A

6)电压分辨率：0.01kV

7)电压测量精度：1.5%

8)频率调节范围：30–300Hz

9)频率调节分辨率：≤0.1Hz

10)频率稳定度：0.1%

11)运行时间：额定容量下连续60min

12)温升：额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K

13)噪声水平：≤50dB

14)尺寸（长宽高mm）：700×500×640

15)重量：约90kg

(二)激励变压器

1、37.5kVA/4.5kV/0.4kV 2台

1)额定容量：75kVA

2)输入电压：0-400V

3)输出电压：4.5kV

4)结构：干式

5)尺寸（长宽高mm）：580×580×520

6)重量：约180kg

(三)高压电抗器70kVA/40kV 8节

1)额定容量：70kVA;

2)额定电压：40kV

3)额定电流：1.75A

4)电感量：80H/单节

5)品质因素：Q≥30 (f=45Hz)

6)结构：干式

7)尺寸（内径高mm）：?342×435

8)重量：约80kg

(四)电容分压器1000pF/50kV 1套

1)额定电压：50kV

2)高压电容量：1000pF

3)介质损耗：tgσ≤0.5%

4)分压比：1000：1

5)测量精度：有效值1.5级

6)尺寸（内径高mm）：?140×500

7)重量：约6kg

八、供货清单

九、参考实验标准

DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》

GB50150-2016 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

GB10229-88 《电抗器》

GB1094 《电力变压器》

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》

DL/T474.4-2006 《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》

DL/T1015 《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》GB/T311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》

GB191-2000 《包装储运图示标志》

JB/T9641-1999 《试验变压器》

IEC358(1990) 《耦合电容器和电容分压器》

GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》

GB/T3859.2-1993 《半导体变流器应用导则》

GB/T2423.8-1995 《电工电子产品基本环境试验规程》

DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐

振试验装置》

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t5jq.html