ZCVF-A-400/400变电站电气设备交流耐压谐振装置技术方案书

一、客户需求：

(1) 220kV及以下电压等级开关的交流耐压试验，试验频率30～300Hz，试验电压不超过395kV，试验时间1min。

(2) 110kV/40MVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.013uF，试验频率45～65Hz，试验电压160kV，试验时间1min。

(3) 110kV/50MVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.015uF，试验频率45～65Hz，试验电压160kV，试验时间1min。

(4) 110kV/60MVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45～65Hz，试验电压160kV，试验时间1min。

(5) 110kV/60MVA主变中性点的交流耐压试验，电容量≤0.02uF，试验频率45～65Hz，试验电压80kV，试验时间1min。

(6) 10.5kV/50MW水力发电机的交流耐压试验，电容量≤1.2uF，试验频率45～65Hz，试验电压24kV，试验时间1min。

(7) 35kV/120mm²电缆1.5km的交流耐压试验，电容量≤0.219uF，试验频率30～300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

二、环境要求：

(1) 环境温度：－10℃～+40℃

(2) 相对湿度：＜90%，无凝露状态

(3) 海拔高度：＜1000m

(4) 噪       声：≤50dB

(5) 风       力：≤4级（室外试验时）

三、装置容量确定

设计十节电抗器，则单节电抗器为40kVA/40kV/1A/75H，装置总容量为400kVA。

验证：

1、10.5kV/50MW水力发电机的交流耐压试验，电容量≤1.2uF，试验频率45～65Hz，试验电压24kV，试验时间1min

使用电抗器十节并联，则L=75/10=7.5H，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√7.5×1.2×10^-6)=53Hz

试验电流：I=2πfCU_试=2π×53×1.2×10^-6×24×10³=9.59A

2、110kV/40MVA主变全绝缘的交流耐压试验，电容量≤0.013uF，试验频率45～65Hz，试验电压160kV，试验时间1min。

使用电抗器六节串联(系数1.2)，则L=75×6×1.2=540H，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√540×0.013×10^-6)=60Hz

试验电流：I=2πfCU_试=2π×60×0.013×10^-6×160×10³=0.78A

3、35kV/120mm²电缆1.5km的交流耐压试验，电容量≤0.219uF，试验频率30～300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

使用电抗器三节串联(系数1.1)三组并联，则L=75×3×1.1/3=82.5H，则：

试验频率：f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√82.5×0.219×10^-6)=37.44Hz

试验电流：I=2πfCU_试=2π×37.44×0.219×10^-6×52×10³=2.68A

四、系统配置及详细参数

1.激励变压器ZCVF-30kVA/3/6/24kV/0.4kV       1台

a)额定容量：30kVA

b)输入电压：0-400V，单相

c)输出电压：3/6/24kV

d)结       构：干式

e)重       量：约150kg

2.变频电源ZCVF-30kW/220/380V       1台

a)额定输出容量：30kW

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：75A

e)额定输出电流：75A

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元器件最高温度≤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：大屏幕触摸液晶彩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28kg；

3.高压电抗器ZCVF-40kVA/40kV       10节

a)额定容量：40kVA;

b)额定电压：40kV；

c)额定电流：1A；

d)电 感 量：75H/单节；

e)品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)结       构：干式；

g)重       量：约55kg；

4.电容分压器ZC-502-400kV/400pF       1套

a)额定电压：400kV；

b)高压电容量：400pF

c)介质损耗：tgσ≤0.5%；

d)分  压 比：6000：1

e)测量精度：有效值1.5级

f)重       量：约32kg；