如何配置HDTF-945kVA/270kV調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置方案

調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
   HDTF-945kVA/270kV
滿足試品范圍
1、10kV/400mm2長度8km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤3.3704uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
2、35kV/500mm2長度3km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤0.6963uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
3、110kV/630mm2電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.201uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。
4、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時間1min。
5、110kV電壓等級開關等電氣設備交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。
裝置主要組成

主要功能及特征
        HDTF系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，采用調(diào)節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流，因其所需電源功率小、設備重量輕體積小，在國內(nèi)外得到了廣泛好評和應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。
我公司調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術特點：
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能，過壓過流保護值可以根據(jù)用戶需要整定，試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃絡電壓值，以供試驗分析。
2、整個裝置單件重量很輕，便于現(xiàn)場使用。
3、裝置具有三種工作模式：全自動模式、手動模式、自動調(diào)諧手動升壓模式；方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字，方便用戶識別和查找。
5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6、采用DSP平臺技術，可根據(jù)用戶需要增減功能和升級，人機交換界面更為人性化。
7、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
8、設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中，省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
9、有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
10、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q，而用并聯(lián)諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
11、不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。試品發(fā)生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。
主要技術參數(shù)
1.    額定容量：945kVA
2.    額定電壓：45kV；90kV;135kV;270kV
3.    額定電流：21A；10.5A;7A;3.5A
4.    測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級
5.    工作頻率：30-300Hz
6.    裝置輸出波形：正弦波
7.    品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8.    波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%
9.    輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz
10.    工作時間：額定負載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘
11.    溫    升：額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K
12.    保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能
13.    環(huán)境溫度：－20℃-55℃
14.    相對濕度：≤90%RH
15.    海拔高度:≤3000米
裝置容量驗證
裝置容量定為945kVA，分六節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為157.5kVA/45kV/3.5A/48H，
驗證：1、10kV/400mm2長度8km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤3.3704uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min
使用電抗器六節(jié)并聯(lián)，則L=48/6=8H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√8×3.3704×10-6)=30.65Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×30.65×3.3704×10-6×22×103=14.28A
2、35kV/500mm2長度3km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤0.6963uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)（互感系數(shù)1.1）三組并聯(lián)，則L=48×2×1.1/3=35.2H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√35.2×0.6963×10-6)=32.15Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×32.15×0.6963×10-6×52×103=7.31A
3、110kV/630mm2電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.201uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。
使用電抗器三節(jié)串聯(lián)（系數(shù)1.15）兩組并聯(lián)，則L=48×3×1.15/2=82.8H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√82.8×0.201×10-6)=39.01Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×39.01×0.201×10-6×128×103=6.31A
4、110kV/63000kVA主變?nèi)^緣的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時間1min。
使用電抗器六節(jié)串聯(lián)（互感系數(shù)1.3），則L=48×6×1.3=374.4H ，則：
試驗頻率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√374.4×0.02×10-6)=58.16Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×58.16×0.02×10-6×160×103=1.17A
滿足實驗要求。
試驗時設備組合方式

組合方式
被試品對象    電抗器選擇
（67.5kVA/45kV六節(jié)）    激勵變壓器
輸出端選擇    試驗電壓(kV)
10kV/400mm2長度8km    使用電抗器六節(jié)并聯(lián)    1.5kV    ≤22kV
35kV/500mm2長度3km    使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)三組并聯(lián)    3kV    ≤52kV
110kV/630mm2長度1km    使用電抗器三節(jié)串聯(lián)
兩組并聯(lián)    6kV    ≤128kV
110kV/63000kVA主變    使用電抗器六節(jié)串聯(lián)    6kV    ≤160kV
110kV電壓等級開關等電氣設備    使用電抗器六節(jié)串聯(lián)    16kV    ≤265kV

參考實驗標準
DL/T 596-1996    《電力設備預防性試驗規(guī)程》
GB50150-2016    《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
GB10229-88    《電抗器》
GB1094    《電力變壓器》
GB1094.1-GB1094.6-96    《外殼防護等級》
GB2900    《電工名詞術語》
GB/T16927.1~2-1997    《高電壓試驗技術》
DL/T474.4-2006            《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則－交流耐壓試驗》
DL/T1015                  《現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導則》
GB/T311.1-1997    《高壓輸變電設備的絕緣與配合》
GB191-2000                《包裝儲運圖示標志》
JB/T9641-1999       《試驗變壓器》
IEC358(1990)              《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984               《電子測量儀器安全要求》
GB/T3859.2-1993      《半導體變流器應用導則》
GB/T2423.8-1995             《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》
DL/T849.6-2004            《電力設備專用測試儀器通用技術條件第6部分：高壓諧振試驗裝置》