解决方案 / Solution

一、被试品对象及试验要求
       根据国家电力试验最新相关规程和有关产品设计标准，通过电抗器串、并联组合满足以下设备交流耐压试验要求：
       1、35kV/300mm2电缆交流耐压试验，长度800m，电容量≤0.152μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
       2、10kV/300mm2电缆交流耐压试验，长度2300m，电容量≤0.851μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
       3、35kV及以下变电站断路器，刀闸，绝缘子等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz,试验电压不超过100kV。
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: ≤2500米；
       4、现场风力：≤5级
三、装置主要技术参数及功能
       1、额定容量：108kVA；
       2、输入电源：单相220V/380V电压，频率为50Hz；
       3、额定电压：27kV；54kV；108kV
       4、额定电流：4A；2A；1A
       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)；
      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
       GB50150 2006       《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
       DL/T474.4-2006      《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》
       DL/T596-1996       《电力设备预防性试验规程》
       GB/T16927.1-2-1997    《高电压试验技术》
       DL/T1015         《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》
       GB/T311.1-1997      《高压输变电设备的绝缘与配合》
       GB10229-1988       《电抗器》
       GB1094.3-2003       《电力变压器》
       GB191-2000          《包装储运图示标志》
       JB/T9641-1999       《试验变压器》
       IEC 358(1990)       《耦合电容器和电容分压器》
       GB4793-1984        《电子测量仪器安全要求》
       GB/T3859.2-1993       《半导体变流器 应用导则》
       GB/T2423.8-1995       《电工电子产品基本环境试验规程》
       DL/T849.6-2004  《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》
五、装置容量确定
       35kV/300mm2电缆交流耐压试验，长度800m，电容量≤0.152μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
       频率取40Hz
       试验电流 I=2πfCU试 =2π×40×0.152×10-6×52×103=1.98A
       对应电抗器电感量 L=1/ω2C=104H,
       设计四节电抗器，使用电抗器二节串联二组并联，则单节电抗器为27kVA/27kV/1A/104H，装置总容量为108kVA。
       验证:
        1、10kV/300mm2电缆交流耐压试验，长度2300m，电容量≤0.851μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
       使用电抗器四节并联，此时电感量为L=104/4=26H
       试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√26×0.851×10-6)=33.8Hz。
       试验电流 I=2πfCU试 =2π×33.8×0.851×10-6×22×103=3.9A
       电抗器四节并联使用时最大电流为4A，故4A>3.9A，此套设备可满足以上被试品的要求。
       2、35kV及以下变电站断路器，刀闸，绝缘子等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz,试验电压不超过100kV。
       使用电抗器四节串联，此时电感量为L=104*4=416H
       试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√416×0.005×10-6)=110Hz。
       试验电流 I=2πfCU试 =2π×110×0.005×10-6×100×103=0.35A
       电抗器四节并联使用时最大电流为1A，故1A>0.35A，此套设备可满足以上被试品的要求。
      结论：装置容量定为108kVA/108kV/27kV，分四节电抗器，电抗器单节为27kVA/27kV/1A/104H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。       

设备组合 被试品对象		电抗器 27kVA/27kV 四节	激励变压器 输出端选择
35 kV电缆	800m	使用电抗器2节串联2组并联	3kV
10 kV电缆	2300m	使用电抗器4节并联	1kV
35kV变电站电气设备		使用电抗器4节串联	5kV

 
六、系统配置及其参数
（一）励磁变压器JLB-6kVA/1/3kV/5kV/0.4kV           1台
       1）额定容量：6kVA；               
       2）输入电压：380V，单相；
       3）输出电压：1kV；3kV；5kV
       4）重    量：约32kg；

（二）变频控制源HZBP-6kW/380V              1台
       1）额定输出容量：6kW
       2）工作电源：380V，工频
       3）输出电压：0 – 400V，单相，
       4）额定输入电流：15A
       5）额定输出电流：15A
       6）输 出 波 形：正弦波
       7）电压分辨率： 0.01kV
       8）电压测量精度：0.5%
       9）频率调节范围：30 – 300Hz
      10）频率调节分辨率：≤0.1Hz
      11）频率稳定度：    0.1%
      12）运行时间：额定容量下连续60min
      13）额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;
      14）噪声水平：≤50dB

（三）谐振电抗器HZDK-27kVA/27kV                   4节
        1）额定容量：27kVA;
        2）额定电压：27kV；              
        3）额定电流：1A；
        4）电 感 量：104H/单节；
        5）品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
        6）结    构：干式； H级绝缘水平，环氧树脂真空模具整体浇注；采用进口环氧树脂，性能稳定。
        7）重    量：约32kg；

（四）电容分压器FRC-100 kV -2000pF                  1套
       1）分节数：1节
       2）额定电压：100kV/节；
       3）高压电容量：2000pF/节
       4）介质损耗：tgσ≤0.5%；
       5）分 压 比：1000：1
       6）测量精度：有效值1.0级;
       7）性能特点：
       8）包    装：配防震铝合金箱
七、供货清单一览表
（一）配置设备一览表 

序号	设备名称	型号规格	单位	数量	备注
1	励磁变压器	JLB-6kVA/1kV/3kV/5kV/0.4kV	台	1
2	变频控制源	HZBP-6kW/380V	台	1
3	谐振电抗器	HZDK-27kVA/27kV	台	4
4	电容分压器	FRC-100kV/2000pF	套	1
5	内部连接线	专用接地线、电源线、变频输出电缆、励磁变输出线、电抗器联接线、高压引出线和分压器信号输出线等。	套	1

（二）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	使用说明书	份	1
3	产品合格证	套	1