BPXZ-216kVA/216kV变频串联谐振试验装置技术方案
面议
一、被试品对象及试验要求
1、35kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
2、110kV GIS的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过184kV，试验时间1min。
3、10kV/300mm2电缆2km的交流耐压试验，电容量≤0.751uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
4、35kV PT、CT、绝缘子、隔离开关等变电站设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过95kV，试验时间1min。
二、工作环境
1. 环境温度：-10℃ –50℃;
2. 相对湿度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米；
三、装置主要技术参数及功能
1. 额定容量：216kVA；
2. 输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；
3. 额定电压： 72kV；216kV；
4. 额定电流： 3A； 1A；
5. 工作频率：30-300Hz；
6. 装置输出波形：正弦波
7. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
8. 工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；
9. 温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；
10. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
11. 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)；
12. 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、装置容量确定
设计六节电抗器，则单节电抗器为36kVA/36kV/1A/110H，装置总容量为216kVA。
验证：1、35kV/300mm2电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，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1.1）三组并联，则L=110×2×1.1/3=80.67H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√80.67×0.1945×10-6)=40.18Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×40.18×0.1945×10-6×52×103=2.55A
2、10kV/300mm2电缆2km的交流耐压试验，电容量≤0.751uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
使用电抗器四节并联，则L=110/4=27.5H ，则：
试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√27.5×0.751×10-6)=35Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×35×0.751×10-6×22×103=3.63A
装置容量定为216kVA/216kV，分六节电抗器，电抗器单节为36kVA/36kV/1A/110H，使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。
试验时设备使用关系列表
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设备组合 被试品对象 |
电抗器 36kVA/36kV六节 |
激励变压器输出端选择 |
试验电压（kV） |
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35kV/300mm2电缆1km |
使用电抗器两节串联 三组并联 |
2.5kV |
≤52kV |
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10kV/300mm2电缆2km |
使用电抗器四节并联 |
2.5kV |
≤22kV |
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110kV GIS |
使用电抗器六节串联 |
10kV |
≤185kV |
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35kV PT、CT、绝缘子、隔离开关 |
使用电抗器三节串联 |
5kV |
≤95kV |
六、系统配置及其参数
1. 激励变压器JLB-10kVA/2.5/5/10kV/0.4kV 1台
a) 额定容量：10kVA；
b) 输入电压：0-400V，单相；
c) 输出电压：2.5/5/10kV
d) 结 构：干式；
e) 重 量：约65kg；
2. 变频电源BPXZ-F -10kW/220/380V 1台
a) 额定输出容量：10kW
b) 工作电源： 220/380±10%V（单/三相），工频
c) 输出电压：0 –400V，单相，
d) 额定输入电流：25A
e) 额定输出电流：25A
f) 电压分辨率： 0.01kV
g) 电压测量精度：1.5%
h) 频率调节范围：30 – 300Hz
i) 频率调节分辨率：≤0.1Hz
j) 频率稳定度： 0.1%
k) 运 行 时 间：额定容量下连续60min
l) 额定容量下连续运行60min元器件{zg}温度≤65K;
m) 噪 声 水 平：≤50dB
n) 可实现以下功能
1）变频电源的放置为纵向和横向，特别适合现场操作及观察；
2）内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱，可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性；
3）参数显示：触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统
可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容，电感，频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性；
4）参数设置：大屏幕触摸液晶屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置，可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择；
5）试验模式：触摸屏和外接鼠标操作，有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐（含手动、自动）、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等；
6）保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流、过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能；
7） 数据存储功能：试验结果保存（手动保存）、打印、上传、回查等
① 试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，当试验发生中断时，可提示中断状态。可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存50次试验记录；
② 数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，同时具有USB接口，可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印；（打印机属客户自选，若客户有此需求，须在合同中予以特别写明）
8）自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1.0%；
9）调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需设置，可加快调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡；
10）频率调节分为粗调和细调，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移；
P）重 量：约15kg；
3. 高压电抗器DK-36kVA/36kV 6节
a) 额定容量：36kVA;
b) 额定电压：36kV；
c) 额定电流：1A；
d) 电 感 量：110H/单节；
e) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f) 结 构：干式；
g) 重 量：约40kg；
4. 电容分压器FR-220kV/700pF 1套
a) 额定电压：220kV；
b) 高压电容量：700pF
c) 介质损耗：tgσ≤0.5%；
d) 分 压 比：3000：1
e) 测量精度：有效值1.5级;
f) 重 量：约26kg；
