BPXZHT2200kVA50kV2调频式串联谐振耐压装置.docx

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BPXZHT2200kVA50kV2调频式串联谐振耐压装置

TFL-HT-2200kVA/50kV

调感式串联谐振试验装置

技

术

方

案

TFL-HT-2200kVA/50kV

调感式串联谐振试验装置

一、被试品对象参数

150-200MW以下水轮发电机组定子线圈下线阶段耐压试验，最高试验电压36.5-42kV，单相对地电容量1.8-2.0μF，最大对地电容量3μF。

二、系统主要技术参数及功能

1.额定容量：

2200kVA；

2.额定电压：

50kV；

3.额定电流：

44A；

4.工作频率：

工频50Hz；

5.输出电压波形畸变率：

≤0.5%；

6.允许连续工作时间：

额定负载下5min；过负载1.1倍1分钟；

7.额定负载下连续运行5min后温升≤65K；

8.装置自身品质因数：

Q≥30；

9.系统测量精度：

有效值1级；

10.输入电源：

三相380V电压，频率为50Hz；

11.对被试品具有过流、过压及试品闪络保护；

12.环境温度：

－150C–400C，相对湿度：

≤90%RH，海拔高度≤1000米；

三、串联谐振原理介绍

串联谐振试验系统是用来对各种容性试品进行交流耐压试验的装置。

其特点是大大降低了试验所需输入电源的容量，降低了试验设备的体积和重量，使现场试验易于实施；并可大大降低试验设备及做试验时所需输入的人力、物力费用。

串联谐振系统又分调感型谐振及调频型谐振，这两种谐振实现谐振的方式不同，调感型是通过调节电感使试验回路产生谐振，而调频型是通过调节试验频率使试验回路产生谐振。

但结果却是一致的，即在输入小容量的电源在被试品上能获得需要的大容量的输出。

谐振原理图如图1所示。

图1（a）谐振原理图图1（b）回路向量图

由图1（b）可见，当

，即

时，

，则

，此时回路达到谐振状态，达到此状态的方法有两种，一种是调节电感L，称为工频谐振；一种是调节频率f，称为变频谐振。

这样针对绕组式的被试品，如发电机的定子绕组和变压器高低压绕组，根据国家标准采用工频谐振做工频耐压试验；针对电缆、开关和GIS等试品，可采用变频谐振做耐压试验。

在谐振状态时，则有

此时

被试品Cx上获得的容量

电抗器L上获得的容量

激励变的输出容量为

因此，品质因数

因为

，故

由此可见，适当地设计回路的品质因数值，则谐振系统可在被试品Cx上获得Q倍输入电源的容量。

四、设备遵循标准

GB10229-88《电抗器》

GB1094　　　　　　　　《电力变压器》

GB50150-91　　　　　　《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL/T596-1996《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、装置容量的确定

1.150-200MW以下水轮发电机组定子线圈下线阶段耐压试验，最高试验电压36.5-42kV，单相对地电容量1.8-2.0μF，最大对地电容量3μF。

试验电流I=2πfCU试=2π×50×3×10-6×42×103=40.5A

装置额定电流取44A，装置额定电压取50kV,装置最大容量为2200kVA.

结论:

装置容量定为2200kVA/50KV;分三节电抗器，一台可调电抗器为800kVA/50kV/16A/6-18H，一台固定电抗器1为800kVA/50kV/16A/10H，一台固定电抗器2为600kVA/50kV/12A/18H，通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

试验对象连接关系

被试品对象

电容量/电感量

范围（uf/H）

电抗器电感量

范围（H）

电抗器

连接方式

发电机分层试验

0．6-1.2/8.5-16.9

6-18

一台可调电抗器

发电机单相试验

1.6-2.4/4.2-6.3

3.75-6.4

一台可调电抗器与一台固定电抗器1并联

发电机三相试验

2.4-3.0/3.37-4.22

3.1-4.7

一台可调电抗器与固定电抗器1、2并联

六、系统配置及其参数

1.激励变压器JLB-230kVA/5kV/0.4kV1台

a）额定容量：

230kVA；

b）输入电压：

400V，单相；

c）输出电压：

5kV

d）输出电流：

45A

e）结构：

油浸式

f）重量：

约360kg；

g）额定运行5分钟后线圈对空气温升：

≤65K;

2.电动调压器DTC-230kVA/380V/0-430V1台

a）额定容量：

230kVA；

b）输入电压：

380V，单相；

c）输出电压：

0-430V，单相；

d）结构：

单相电动调压；

e）重量：

约300kg；

3.谐振操作台TC-230kVA/380V1台

a）额定容量：

230kVA；

b）输入电压：

380V；

c）输出电压：

0-420V；

d）保护功能：

零位、过流、过压及试品闪络保护；

e）重量：

约120kg；

4.可调电抗器DK（T）-800kVA/50kV1台

a）额定容量：

800KVA；

b）额定电压：

50kV；

c）额定电流：

16A；

d）可调电感量：

6H-18H；

e）品质因数：

Q≥30；

f）结构：

油浸式、带铁芯可调式；

g）数量：

1台；

h）重量：

约800kg；

5.固定电抗器1DK-800kVA/50kV1台

i）额定容量：

800KVA；

j）额定电压：

50kV；

k）额定电流：

16A；

l）电感量：

10H；

m）品质因数：

Q≥30；

n）结构：

油浸式

o）数量：

1台；

p）重量：

约400kg；

6.固定电抗器2DK-600kVA/50kV1台

a）额定容量：

600kVA

b）额定电压：

50kV

c）额定电流：

12A

d）电感量：

18H

e）品质因数：

Q≥30；

f）结构：

油浸式

g）数量：

1台

h）重量：

约350kg

7.分压器FR-50kV1台

a）额定电压：

50kV；

b）测量精度：

交流有效值1.5级；

c）介质损耗：

tgσ≤0.5%；

d）分压比：

1000：

1，

e）分压比误差：

≤1.0%；

f）重量：

约10kg；

g）结　　构：

铝合金外包装。

七、供货清单一览表

（一）配置设备一览表

序号

设备名称

型号及规格

单位

数量

备注

1

激励变压器

JLB-230kVA/5kV/0.4kV

台

1

2

电动调压器

DTC-230kVA/380/0-430V

台

1

3

控制台

TC-230kVA/380V

台

1

4

可调电抗器

DK（T）-800kVA/50kV

台

1

5

固定电抗器

DK-800kVA/50kV

台

1

6

固定电抗器

DK-600kVA/50kV

台

1

7

分压器

FR-50kV

台

1

试验联结线

套

1

（二）备品备件及相关资料一览表

序号

资料名称

单位

数量

备注

1

出厂试验报告

份

1

2

成套装置使用说明书

份

1

3

产品合格证和用户意见卡

套

1

八、装置主要特点及功能

1.体积小，重量轻，安装、搬运方便，接线简单，非常适合现场使用人员

的操作。

2.调感谐振装置的主要功能有：

（1）电抗器铁芯间隙直读功能：

本装置在电抗器上安装了间隙观察孔，可直接读出铁芯的间隙，以指导操作，另外还安装了间隙限位开关及指示。

（2）耐压时间到自动降压功能：

耐压计时采用数显计时器。

且当到达耐压时间时，系统会自动降压

（3）零位合闸、零起升压功能：

具有零位限位功能，如果调压器不在零位，高压输出按钮无法合上，保证系统是从零起升压。

（4）过流保护功能：

系统装有电磁式过流继电器，此继电器抗干扰能力强，动作迅速，避免试品不受过流的损伤。

（5）过压及被试品闪络保护功能：

本装置装用电子式过压闪络保护板，避免试品不受过压和闪络的侵害，且动作迅速。

（6）各试验数据实时监测功能：

可以对高压侧电压电流和低压侧的电压电流进行监测，可以更直观地了解试验情况。