640kVA/256kV/32kV 调频式串联谐振耐压装置
技 术 方 案
武汉华意电力科技有限公司
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640kVA/256kV/32kV 调频式串联谐振试验装置
一、被试品对象及试验要求
1、35kV/300mm2电缆5km的交流耐压试验，电容量≤0.95μF，试验频率30~300Hz，试验电压52kV。
2、110kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.147μF，试验频率30~300Hz，试验电压128kV。
二、 工作环境
1. 环境温度：－150C –45 0C； 2. 相对湿度：≤90%RH； 3. 海拔高度: ≤3000米； 三、装置主要技术参数及功能
1. 额定容量：640kVA；
2. 输入电源：三相380V电压，频率为50Hz； 3. 额定电压：256kV; 32 kV; 4. 额定电流：2.5A；20A; 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；过压1.1倍1分钟； 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)；
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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； 四、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》 五、装置容量的确定
35kV/300mm2电缆5km的交流耐压试验，电容量≤0.95μF，试验频率30~300Hz，试验电压52kV。 频率取31Hz
试验电流 I=2πfCU试 =2π×31×0.95×10-6×52×103=9.6A 对应电抗器电感量 L=1/ω2C=27H
设计八节电抗器，使用电抗器两节串联四组并联，则单节电抗器为80kVA/32kV/2.5A/54H，装置总容量为640kVA。 验证:
110kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.147μF，试验频率30~300Hz，试验电压128kV。
使用电抗器四节串联两组并联,此时电感量为L=54*4/2=108H
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试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√108×0.147×10-6)=40Hz 试验电流 I=2πfCU试 =2π×40×0.147×10-6×128×103=4.7A
结论：装置容量定为640kVA/256kV/32kV，分八节电抗器，电抗器单节为
80kVA/32kV/2.5A/54H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。
试验时设备使用关系列表 设备组合 被试品对象 35kV/300mm2电缆5km 110kV/300mm2电缆1km
六、系统配置及其参数
1. 激励变压器 30kVA/3/5kV 1台
a) 额定容量：30kVA； b) 输入电压：380V，三相； c) 输出电压：3kV；5kV； d) 结 构：干式； e) 重 量：约100kg；
2. 变频电源 30kW/380V 1台
a) 额定输出容量：30kW
b) 工作电源：380±10%V（三相），工频 c) 输出电压：0 – 400V，单相，
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电抗器 80kVA/32kV八节 使用电抗器两节串联四组并联 使用电抗器四节串联两组并联 激励变压器 输出端选择 3kV 5kV
d) 额定输入电流：79A e) 额定输出电流：79A f) 输 出 波 形：正弦波 g) 电压分辨率： 0.01kV h) 电压测量精度：1.5% 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30-300Hz,可手动设置扫频范围,扫频最大耗时1.5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
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