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02變頻串并聯(lián)裝置
SJ 250KVA/55KV型變頻串聯(lián)諧振裝置技術(shù)方案
產(chǎn)品簡介
KFTP-75KVA/75KV 變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置
訂購熱線：021-54358329
產(chǎn)品介紹
250KVA/55KV型變頻串聯(lián)諧振裝置技術(shù)方案
一、適用被試品
1．10KV、3Km、300MM2電纜交流耐壓試驗，采用4電抗器并聯(lián)即可。
2. 10KV變壓器交流耐壓試驗試驗頻率45-55HZ試驗電壓35KV,采用多節(jié)電抗器即可。
3.35KV、500m、630MM2電纜交流耐壓試驗，試驗電壓52KV,采用4節(jié)電抗器2并聯(lián)即可。
二、 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及功能
① 額定容量：250KVA
② 額定電壓： 60KV 額定電流：4A
輸出頻率：30~300HZ
③ 輸出電壓波形畸變率：≤1%
④ 頻率分辨率：0.1HZ
⑤ 裝置自身品質(zhì)因數(shù)：Q≥30～200
⑥ 系統(tǒng)測量精度：0.5級
⑦ 允許連續(xù)工作時間：30分鐘
⑧ 輸入電源：容量：15KVA，電壓380V，
⑨ 工作濕度≤90%
⑩ 環(huán)境溫度-20—45℃
三、設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)
GB/T16927.12-1997 《高電壓試驗技術(shù)》
GB50150-1991 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》
GB10229-88 《電抗器》
GB1094.1~6-96 《電力變壓器》
DL/T849.6-2004 《高壓諧振試驗裝置》
四、主要部件參數(shù)
4．1、變頻電源
主要作用為供電源，采用SPWM工作方式，工作穩(wěn)定，效率高。輸出電壓的調(diào)節(jié)和變頻器的逆變均采用先進、可靠的絕緣柵場效應(yīng)IGBT開關(guān)管。SPWM脈沖與正弦波完全同步,波形穩(wěn)定，頻率穩(wěn)定，溫漂極小。硬件保護回路響應(yīng)速度快， 不會因外界沖擊而損壞，可靠性高。調(diào)頻電源主要元器件均為進口產(chǎn)品。
調(diào)頻電源輸入、輸出主回路及輔助回路的工頻1min耐受電壓水平為2KV（有效值）。
調(diào)頻電源采用高壓試驗專用微機控制變頻源，具備調(diào)頻、調(diào)壓、控制、保護等多項功能。
調(diào)頻電源操作界面簡單，可自動調(diào)諧手動升壓、手動調(diào)諧手動升壓、自動調(diào)諧自動升壓。采用大屏幕點陣LCD顯示屏（帶背光）分辨率高，字體清晰。在室內(nèi)外強弱光線下均能一目了然。
變頻控制箱設(shè)有自動零位啟動保護、過壓保護、過流保護、高壓閃絡(luò)保護、綜合保護及過熱保護。
特點：
a大屏幕顯示試驗數(shù)據(jù)、狀態(tài)，并有實時操作步驟提示功能
b.能靈活整定試驗電壓、調(diào)頻范圍、加壓時間
c.試驗結(jié)果能計算出被試品電容
d.體積小、重量輕、操作方便
e.分辨率高：頻率分辨率為0.01 HZ
f.安全可靠性高。具有過電流、過電壓及放電保護功能，可有效保護人身及設(shè)備安全
h.試驗結(jié)果可打印
4．2、勵磁變壓器
勵磁變壓器為單相干式自冷，絕緣耐熱等級H級，滿足GB6450T《干式電力變壓器》要求。高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)有靜電屏蔽層，高低壓繞組之間只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系，既作為勵磁變壓器，又可作為隔離變壓器；內(nèi)置過壓保護，防止擊穿反擊。勵磁變壓器有承受其總重量的搬運把手，提供高壓繞組相互組合使用時的連接銅母線。變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)在經(jīng)過正常的鐵路、公路運輸后相互位置不變，緊固件不松動。
4．3、電抗器30KV /2A 4臺
高壓電抗器由4臺組成。（高壓電抗器可根據(jù)試品的參數(shù)進行不同的串并聯(lián)組合）
額定容量：60kVar
額定電壓：30KV
單節(jié)電感值非線性度≤1%
額定電流：2A 重量：約46kg
工作頻率范圍 30～300Hz
品質(zhì)因數(shù)大于30
允許溫升:在額定容量下試驗60min,線圈溫升≤45℃
4．4、分壓器
額定電壓55KV
分壓方式：電容分壓
電容量C1=1000pF±5%
介質(zhì)損耗:≤0.05%
分壓比誤差：≤1.0% 重量： 8kg
結(jié)構(gòu):環(huán)氧筒外殼,C1和C2:選用溫度系數(shù)、頻率系數(shù)相同材料
工作頻率：30-300HZ（高低壓電容采用相同材料，溫度系數(shù)小，30-300 HZ范圍內(nèi)分壓比不變。）
4．5、調(diào)諧電容器
額定電壓:55KV
電容量:0.025uF±5%(帶中間抽頭)
工作頻率:30～300Hz。
五、系統(tǒng)配置
成套試驗裝置的構(gòu)成
變頻調(diào)壓電源 既可改變其輸出的頻率,又可改變其輸出的電壓
激勵變壓器 起電磁耦合及電壓變換的作用,并按本身的變比來提升電壓
電抗器 與被試品串聯(lián),構(gòu)成LC串聯(lián)諧振電路
分壓器 用來測量被試品上的電壓,同時作為采樣信號反饋給變頻調(diào)壓電源
諧振電容器 用來補償小電容試品,使諧振頻率達到規(guī)定范圍
六、主要特點
☆ 體積小、重量輕、操作方便
☆ 藍屏幕顯示試驗數(shù)據(jù)、試驗狀態(tài),并有實時操作步驟提示功能
☆ 能靈活整定試驗電壓、調(diào)頻范圍、加壓時間、保護電流
☆ 試驗結(jié)果能計算出被試品電容
☆ 具有計算機通訊接口,可以和計算機進行通訊和試驗數(shù)據(jù)管理
☆ 有實時時間顯示,能存儲200組試驗數(shù)據(jù)
☆ 分辨率高:頻率分辨率為0.01Hz
☆ 安全可靠性高.裝置具有過電流、過電壓、IPM及放電保護功能,可有效保護人身及設(shè)備安全.
☆ 試驗結(jié)果可打印
七、裝置成套性
各設(shè)備間的連接均采用專用連接線
電源線：長度≥2m 一付
輸出連線：1、控制箱與勵磁變壓器之間的連接線,長度≥2M
2、勵磁變壓器至電抗器連接電纜,長度≥2M
3、高壓輸出引線,長度≥4M
專用接地線：一付 (用于各部件之間的連接)
同軸屏蔽連接線：一付
電抗器串并聯(lián)連接線：12根
八、變頻諧振系統(tǒng)介紹
8．1、技術(shù)依據(jù)
高壓電力設(shè)備交流耐壓試驗的電源頻率傳統(tǒng)經(jīng)典是取用工頻電源。隨著技術(shù)的發(fā)展，多年來國際國內(nèi)在發(fā)電機和高壓電力設(shè)備上成功地完成了關(guān)于使用非工頻頻率耐壓試驗電源的研究，并付諸實用，例如：
IEC5178規(guī)定：CIS的現(xiàn)場試驗，以10-300 HZ電壓，耐壓5分鐘。
IEC62067/CD1999.04.15討論稿規(guī)定，35KV 110KV高壓電纜的現(xiàn)場竣工試驗，以30-300 HZ，（2.-1.7）U0電壓，耐壓60分鐘。
理論分析和實踐經(jīng)驗表明，交聯(lián)電纜的反復(fù)直流耐壓對電纜有損傷的積累效應(yīng)。而在30-300 HZ頻率范圍內(nèi)對設(shè)備進行交流耐壓試驗，考核和對故障的擊穿檢出性能則與工頻基本一致，積累效應(yīng)甚微，也基本與工頻無異，故允許使用20-300 HZ，范圍的可調(diào)頻率。
CIGREWG21.09國際大電網(wǎng)會議的工作小組，對測量頻率的范圍定義為30-300 HZ，國際上的試驗設(shè)備制造廠商均按此定義設(shè)計制造產(chǎn)品。為輸變電設(shè)備的耐壓試驗提供的頻率，為30-300 HZ。
8．2、變頻諧振的特點
變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置是當(dāng)前國際國內(nèi)最先進的新型交流耐壓試驗裝置。它的主要特點是：
A）、輸出電壓的波形畸變率極小，優(yōu)于現(xiàn)有的所有類型的交流耐壓試驗設(shè)備。
B）、耐壓中閃絡(luò)或擊穿時，短路電流將下降為閃絡(luò)或擊穿前試驗電流的百分之一以下，是傳統(tǒng)試驗變壓器閃絡(luò)或擊穿后短路電流的數(shù)百分之一。能有效防止對閃絡(luò)處的損傷。
C）、閃絡(luò)后立即自動熄弧，熄弧后恢復(fù)諧振電壓再建立的過程較長（秒級），是一個穩(wěn)態(tài)的建立過程。既無過電壓過沖之慮，更無微秒級或毫秒級瞬態(tài)過程的恢復(fù)過電壓的問題。
D）、重量輕，體積小，裝置容量大。所需配置的電源容量小，價廉，使用輕便，操作簡單。
E）、可手動或120Hz以內(nèi)自動尋找諧振頻率。
F）、由于電壓和頻率監(jiān)視信號在同一界面，能夠有效的保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
8．3、基本原理
a)1主回路基本原理。
wwwwwwwwwwwwwwww
圖1為典型RLC串聯(lián)電路，CX為被試品電容量。在調(diào)頻式系列中，L為裝置組合配置的固定電抗器。UO為激勵變壓器的激勵電壓。通過將變頻電源的能量輸入諧振回路補償其有功損耗，并通過調(diào)壓頻率激發(fā)諧振。當(dāng)調(diào)使頻率f為諧振頻率fo=1/2л√LCX時回路達到全諧振。
表3諧振調(diào)向提示
一、適用被試品
1．10KV、3Km、300MM2電纜交流耐壓試驗，采用4電抗器并聯(lián)即可。
2. 10KV變壓器交流耐壓試驗試驗頻率45-55HZ試驗電壓35KV,采用多節(jié)電抗器即可。
3.35KV、500m、630MM2電纜交流耐壓試驗，試驗電壓52KV,采用4節(jié)電抗器2并聯(lián)即可。
二、 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及功能
① 額定容量：250KVA
② 額定電壓： 60KV 額定電流：4A
輸出頻率：30~300HZ
③ 輸出電壓波形畸變率：≤1%
④ 頻率分辨率：0.1HZ
⑤ 裝置自身品質(zhì)因數(shù)：Q≥30～200
⑥ 系統(tǒng)測量精度：0.5級
⑦ 允許連續(xù)工作時間：30分鐘
⑧ 輸入電源：容量：15KVA，電壓380V，
⑨ 工作濕度≤90%
⑩ 環(huán)境溫度-20—45℃
三、設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)
GB/T16927.12-1997 《高電壓試驗技術(shù)》
GB50150-1991 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》
GB10229-88 《電抗器》
GB1094.1~6-96 《電力變壓器》
DL/T849.6-2004 《高壓諧振試驗裝置》
四、主要部件參數(shù)
4．1、變頻電源
主要作用為供電源，采用SPWM工作方式，工作穩(wěn)定，效率高。輸出電壓的調(diào)節(jié)和變頻器的逆變均采用先進、可靠的絕緣柵場效應(yīng)IGBT開關(guān)管。SPWM脈沖與正弦波完全同步,波形穩(wěn)定，頻率穩(wěn)定，溫漂極小。硬件保護回路響應(yīng)速度快， 不會因外界沖擊而損壞，可靠性高。調(diào)頻電源主要元器件均為進口產(chǎn)品。
調(diào)頻電源輸入、輸出主回路及輔助回路的工頻1min耐受電壓水平為2KV（有效值）。
調(diào)頻電源采用高壓試驗專用微機控制變頻源，具備調(diào)頻、調(diào)壓、控制、保護等多項功能。
調(diào)頻電源操作界面簡單，可自動調(diào)諧手動升壓、手動調(diào)諧手動升壓、自動調(diào)諧自動升壓。采用大屏幕點陣LCD顯示屏（帶背光）分辨率高，字體清晰。在室內(nèi)外強弱光線下均能一目了然。
變頻控制箱設(shè)有自動零位啟動保護、過壓保護、過流保護、高壓閃絡(luò)保護、綜合保護及過熱保護。
特點：
a大屏幕顯示試驗數(shù)據(jù)、狀態(tài)，并有實時操作步驟提示功能
b.能靈活整定試驗電壓、調(diào)頻范圍、加壓時間
c.試驗結(jié)果能計算出被試品電容
d.體積小、重量輕、操作方便
e.分辨率高：頻率分辨率為0.01 HZ
f.安全可靠性高。具有過電流、過電壓及放電保護功能，可有效保護人身及設(shè)備安全
h.試驗結(jié)果可打印
4．2、勵磁變壓器
勵磁變壓器為單相干式自冷，絕緣耐熱等級H級，滿足GB6450T《干式電力變壓器》要求。高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)有靜電屏蔽層，高低壓繞組之間只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系，既作為勵磁變壓器，又可作為隔離變壓器；內(nèi)置過壓保護，防止擊穿反擊。勵磁變壓器有承受其總重量的搬運把手，提供高壓繞組相互組合使用時的連接銅母線。變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)在經(jīng)過正常的鐵路、公路運輸后相互位置不變，緊固件不松動。
| 型號：15KVA//6KV3KV、/0.4KV | |||||
| 容量：10KVA | 相數(shù)：單相 | ||||
| 輸入 | 電壓 | 380V | 輸出 | 電壓 | .3KV6KV |
| 電流 | 40A | 電流 | 10A/5A | ||
4．3、電抗器30KV /2A 4臺
高壓電抗器由4臺組成。（高壓電抗器可根據(jù)試品的參數(shù)進行不同的串并聯(lián)組合）
額定容量：60kVar
額定電壓：30KV
單節(jié)電感值非線性度≤1%
額定電流：2A 重量：約46kg
工作頻率范圍 30～300Hz
品質(zhì)因數(shù)大于30
允許溫升:在額定容量下試驗60min,線圈溫升≤45℃
4．4、分壓器
額定電壓55KV
分壓方式：電容分壓
電容量C1=1000pF±5%
介質(zhì)損耗:≤0.05%
分壓比誤差：≤1.0% 重量： 8kg
結(jié)構(gòu):環(huán)氧筒外殼,C1和C2:選用溫度系數(shù)、頻率系數(shù)相同材料
工作頻率：30-300HZ（高低壓電容采用相同材料，溫度系數(shù)小，30-300 HZ范圍內(nèi)分壓比不變。）
4．5、調(diào)諧電容器
額定電壓:55KV
電容量:0.025uF±5%(帶中間抽頭)
工作頻率:30～300Hz。
五、系統(tǒng)配置
成套試驗裝置的構(gòu)成
變頻調(diào)壓電源 既可改變其輸出的頻率,又可改變其輸出的電壓
激勵變壓器 起電磁耦合及電壓變換的作用,并按本身的變比來提升電壓
電抗器 與被試品串聯(lián),構(gòu)成LC串聯(lián)諧振電路
分壓器 用來測量被試品上的電壓,同時作為采樣信號反饋給變頻調(diào)壓電源
諧振電容器 用來補償小電容試品,使諧振頻率達到規(guī)定范圍
六、主要特點
☆ 體積小、重量輕、操作方便
☆ 藍屏幕顯示試驗數(shù)據(jù)、試驗狀態(tài),并有實時操作步驟提示功能
☆ 能靈活整定試驗電壓、調(diào)頻范圍、加壓時間、保護電流
☆ 試驗結(jié)果能計算出被試品電容
☆ 具有計算機通訊接口,可以和計算機進行通訊和試驗數(shù)據(jù)管理
☆ 有實時時間顯示,能存儲200組試驗數(shù)據(jù)
☆ 分辨率高:頻率分辨率為0.01Hz
☆ 安全可靠性高.裝置具有過電流、過電壓、IPM及放電保護功能,可有效保護人身及設(shè)備安全.
☆ 試驗結(jié)果可打印
七、裝置成套性
| 序號 | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格型號 | 參考重量 | 數(shù)量 |
| 1 | 變頻電源和控制系統(tǒng) | 15KW | 28kg | 1臺 |
| 2 | 激勵變壓器 | 15KVA | 65kg | 2臺 |
| 3 | 電抗器 | 60kVA/30KV | 46kg | 4臺 |
| 4 | 分壓器 | 55KV | 8kg | 1臺 |
| 5 | 諧振電容器 | 55KV/0.015uF | 28kg | 1臺 |
電源線：長度≥2m 一付
輸出連線：1、控制箱與勵磁變壓器之間的連接線,長度≥2M
2、勵磁變壓器至電抗器連接電纜,長度≥2M
3、高壓輸出引線,長度≥4M
專用接地線：一付 (用于各部件之間的連接)
同軸屏蔽連接線：一付
電抗器串并聯(lián)連接線：12根
八、變頻諧振系統(tǒng)介紹
8．1、技術(shù)依據(jù)
高壓電力設(shè)備交流耐壓試驗的電源頻率傳統(tǒng)經(jīng)典是取用工頻電源。隨著技術(shù)的發(fā)展，多年來國際國內(nèi)在發(fā)電機和高壓電力設(shè)備上成功地完成了關(guān)于使用非工頻頻率耐壓試驗電源的研究，并付諸實用，例如：
IEC5178規(guī)定：CIS的現(xiàn)場試驗，以10-300 HZ電壓，耐壓5分鐘。
IEC62067/CD1999.04.15討論稿規(guī)定，35KV 110KV高壓電纜的現(xiàn)場竣工試驗，以30-300 HZ，（2.-1.7）U0電壓，耐壓60分鐘。
理論分析和實踐經(jīng)驗表明，交聯(lián)電纜的反復(fù)直流耐壓對電纜有損傷的積累效應(yīng)。而在30-300 HZ頻率范圍內(nèi)對設(shè)備進行交流耐壓試驗，考核和對故障的擊穿檢出性能則與工頻基本一致，積累效應(yīng)甚微，也基本與工頻無異，故允許使用20-300 HZ，范圍的可調(diào)頻率。
CIGREWG21.09國際大電網(wǎng)會議的工作小組，對測量頻率的范圍定義為30-300 HZ，國際上的試驗設(shè)備制造廠商均按此定義設(shè)計制造產(chǎn)品。為輸變電設(shè)備的耐壓試驗提供的頻率，為30-300 HZ。
8．2、變頻諧振的特點
變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置是當(dāng)前國際國內(nèi)最先進的新型交流耐壓試驗裝置。它的主要特點是：
A）、輸出電壓的波形畸變率極小，優(yōu)于現(xiàn)有的所有類型的交流耐壓試驗設(shè)備。
B）、耐壓中閃絡(luò)或擊穿時，短路電流將下降為閃絡(luò)或擊穿前試驗電流的百分之一以下，是傳統(tǒng)試驗變壓器閃絡(luò)或擊穿后短路電流的數(shù)百分之一。能有效防止對閃絡(luò)處的損傷。
C）、閃絡(luò)后立即自動熄弧，熄弧后恢復(fù)諧振電壓再建立的過程較長（秒級），是一個穩(wěn)態(tài)的建立過程。既無過電壓過沖之慮，更無微秒級或毫秒級瞬態(tài)過程的恢復(fù)過電壓的問題。
D）、重量輕，體積小，裝置容量大。所需配置的電源容量小，價廉，使用輕便，操作簡單。
E）、可手動或120Hz以內(nèi)自動尋找諧振頻率。
F）、由于電壓和頻率監(jiān)視信號在同一界面，能夠有效的保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
8．3、基本原理
a)1主回路基本原理。
wwwwwwwwwwwwwwww
圖1為典型RLC串聯(lián)電路，CX為被試品電容量。在調(diào)頻式系列中，L為裝置組合配置的固定電抗器。UO為激勵變壓器的激勵電壓。通過將變頻電源的能量輸入諧振回路補償其有功損耗，并通過調(diào)壓頻率激發(fā)諧振。當(dāng)調(diào)使頻率f為諧振頻率fo=1/2л√LCX時回路達到全諧振。表3諧振調(diào)向提示
| 脫諧頻差△f | ＞0 | ＝0 | ＜0 |
| 主回路屬性 | 感性 | 阻性全諧振 | 容性 |
| 調(diào)節(jié)f | 調(diào)低 | —— | 調(diào)高 |
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