54kVA/54kV/27kV 调频式串联谐振试验装置
技 术 方 案
武汉华意电力科技有限公司
54kVA/54kV/27kV 调频式串联谐振试验装置
一、 被试品对象
1.10kV/120mm2电缆1km，电容量≤0.2603μF，试验频率为30-300Hz，试验电压22kV。 2.35KV/300 mm2电缆0.1km，电容量≤0.01945μF，试验频率为30-300Hz，试验电压52kV。
3. 10kV母排（长度30m）交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过42kV，试验时间1min。 工作环境
1. 环境温度：－150C~+45 0C; 2. 相对湿度：≤90%RH; 3. 海拔高度: ≤2500米； 二、 装置主要技术参数及功能
1. 额定容量：54kVA；
2. 输入电源：380V电压，频率为50Hz； 3. 额定电压：54kV；27kV 4. 额定电流：1A；2A 5. 工作频率：30-300Hz；
6. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%； 7. 工作时间：额定负载下允许连续60min；
8. 温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K； 9. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
10. 保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)； 11. 测量精度：系统有效值1.5级； 三、 设备遵循标准
GB10229-88 《电抗器》 GB1094 《电力变压器》
GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 DL/T 596-1996 《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》 四、 装置容量确定：
设计两节电抗器，则单节电抗器为27kVA/27kV/1A/125H，装置总容量为54kVA。
验证：1、35kV/300mm2电缆0.1km的交流耐压试验，电容量≤0.01945uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
使用电抗器两节串联（互感系数1.05），则L=125×2×1.05=263H ，则： 试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√263×0.01945×10-6)=70Hz 试验电流：I=2πfCU试 =2π×70×0.01945×10-6×52×103=0.44A
2、10kV/120mm2电缆1km，电容量≤0.2603μF，试验频率为30-300Hz，试验电压22kV 使用电抗器两节并联，则L=125/2=62.5H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√62.5×0.2603×10-6)=39Hz 试验电流：I=2πfCU试 =2π×39×0.2603×10-6×22×103=1.4A
装置容量定为54kVA/54kV/27kV;分两节电抗器，电抗器单节为27kVA/27kV/1A/125H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。
五、 电抗器使用关系表
试验时使用关系列表 设备组合 被试品对象 10kV/120mm2电缆 35kV/300mm2电缆 10kV母排 六 系统配置及其参数 1. 激励变压器6kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 1台
a) 额定容量：6kVA；
电抗器 27kVA/27kV 两节 激励变压器输出端选择 1.5kV 3kV 6kV 10-1000m 100m 30m 使用电抗器二节并联 使用电抗器两节串联 使用电抗器两节串联
b) 输入电压：380V，单相； c) 输出电压：1.5/3/6kV； d) 结 构：干式； e) 重 量：约35kg；
2. 变频电源6kW/220/380V 1台
a) 额定输出容量：6kW b) 工作电源：380V，工频 c) 输出电压：0 – 400V，单相， d) 额定输入电流：15A e) 额定输出电流：15A f) 输 出 波 形：正弦波 g) 电压分辨率： 0.01kV h) 电压测量精度：0.5% i) 频率调节范围：30 – 300Hz j) 频率调节分辨率：≤0.1Hz k) 频率稳定度： 0.1%
l) 运 行 时 间：额定容量下连续60min
m) 额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K; n) 噪 声 水 平：≤50dB o) 可实现以下功能
1) 内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单
2) 自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时3
分钟(全频扫). 频率分辨率0.1Hz
3) 自动试验,用户可设置试验程序,系统自动按设置的程序完成试验过程
4) 自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,
系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。
5) 耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验
情况进行操作
6) 全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出 7) 软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠
8) 自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据； 9) 液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流 10) 保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；
a) 过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整
定值时，自动切除整套装置
b) 过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整
定值时，自动切除整套装置
c) 击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除
整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内电子元件不会击穿 d) 断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护
11) 变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，
不损坏，紧固件不松动
12) 外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便 13) 重量约10kg；
3. 高压电抗器27kVA/27kV 2节
a) 额定容量：27kVA; b) 额定电压：27kV； c) 额定电流：1A； d) 电 感 量：125H/单节； e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)； f) 结 构：干式 g) 重 量：约38kg；
4. 电容分压器60 kV/1200 pF 1套
a) 额定电压：60kV； b) 高压电容量：1200pF c) 介质损耗：tgσ≤0.5%； d) 分 压 比：1000：1 e) 测量精度：有效值1.5级; f) 重 量：约6kg；
七、供货清单一览表
（一）配置设备一览表
序号 设 备 名 称 1 2 3 4 5 序号 1 2 3
激励变压器 变频电源 高压电抗器 电容分压器 配套连接线 型 号 及 规 格 6kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 6kW/220/380V 27kVA/27kV 60kV/1200pF 单位 台 台 台 套 套 数量 1 1 2 1 1 备注 备 注 （二）设备附件相关资料一览表
资 料 名 称 出厂试验报告 成套装置使用说明书 产品合格证和用户意见卡 单位 份 份 套 数量 1 1 1
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