10kV电缆交流耐压常用技术方案
发布时间：2016-05-11 08:49 来源：华电国威
本串联谐振耐压试验装置主要针对的是10kV的电缆，满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度0.5km，电容≤0.215uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。
系统执行标准
GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》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》
JB/T9641-1999 《试验变压器》
GB10229 《电抗器》
GB/T.311-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》
DL/T846-2004 《高电压测试设备通用技术条件》
GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》
GB2900 《电工名词术语》
GB4208 《外壳防护等级》
GB191 《包装贮运标志》
GB/T16927-1997 《高电压试验技术》
系统技术规范及性能
系统技术参数
1 额定输出电压： 0～22kV
2 谐振电压波型： 正弦波，波形畸变率＜1.0%
3 最大被试品电流； 2A
4 最大试验容量： 44kVA
5 输出频率： 30～300Hz
6 工作时间： 满功率输出下，连续工作时间15min
7 品质因素： 30～90
8 输入工作电源： 单相220V或三相380V±10%，50Hz
9 环境温度： －15℃～+40℃
10 相对湿度： ＜90RH%，无凝露状况
11 海拔高度： ＜3500m
12 噪声： ≤50dB
系统的性能特点
1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括：变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。
2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。
3 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。
装置容量确定
满足300mm2,10kV 电缆交流耐压试验，长度0.5km，电容≤0.215uF,试验频率30~300Hz,试验电压U≤22kV。
频率取48Hz
试验电流 I=2πfCU试 =2π×48×0.215×10-6×22×103=1.4A
对应电抗器电感量 L=1/ω2C=50H
设计二节电抗器，将二节电抗器并联使用,则单节电抗器的参数为22kVA/22kV/1A/100H，装置总容量为44kVA。
结论：装置容量定为44kVA/22kV，分二节电抗器，电抗器单节为22kVA/22kV/1A/100H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。
试验时使用关系表
设备组合
试品 |
电抗器22kVA/22kV
二节 |
激励变压器输出端选择 |
|
满足10kV/300mm2电缆, (试验电压22kV,试验时间5min) |
长度250m以下 |
使用电抗器一节 |
1kV |
|
长度250~500m |
使用电抗器二节并联 |
1kV |
主要部件的技术规范及性能
变频电源控制箱 2.5kVA/220V/380V 1台
1 技术参数
输入工作电源： 单相220V或三相380V±10%，50Hz。
输出电压和电流： 0～400V，最大电流7A。
输出频率： 30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。
额定输出容量： 7kVA
外形尺寸和重量： 360×230×320mm；15kg
2 性能特点
参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。
试验模式：手动试验模式、自动试验模式
手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。
自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。
3 保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。
4 数据存储功能：试验结果保存、回查等。
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，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200次试验记录。
数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。
5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%
6 调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。
7 过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具安全性，有效保护人身、设备及试品的安全。
8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
9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
10断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护
激励变压器 2.5kVA/1kV/0.2kV/0.4kV 1台
配置特点：将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理，配置不同抽头励磁变，以保证励磁变压器的最大利用率及重量最轻。10kV电缆等电气设备试验时，使用1kV输出端。
技术参数
额定容量： 2.5kVA
输入电压： 0～400V
输出电压： 1kV
工作频率范围： 30～300Hz
工作制： 15min
外形尺寸和重量：360×280×360mm；30kg
适用范围： 电气主设备试验及电缆试验
性能特点
激励变为干式结构，无漏油之虑。
高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既是励磁变压器，又是隔离变压器。
内置过压保护，防止击穿反击。
高压谐振电抗器 22kVA/22kV 2台
技术参数
额定最高工作电压： 22kV（有效值）
额定最大工作电流： 1A（有效值）
额定容量： 22kVA
额定电感量： 100H
工作频率： 30～300Hz
工作制： 15min
外形尺寸和重量： φ230×350mm；20kg/台
性能特点
高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，外有憎水层，防潮性能好，绝缘耐热等级F级，满足干式电抗器国家规范要求。
电抗器为便携式，体积小，重量轻。
电抗器配有防涡流绝缘底座，串联时分组重叠，以降低总体高度减轻劳动强度，增强安全稳定性。
电容分压器 30kV/2000pF 1台
技术参数
工作方式： 纯电容式
额定电压： 30kV有效值
额定电容量： 2000pF
工作频率： 30～300Hz
测量误差： ＜1.5%
外形尺寸和重量： φ120×300mm；5kg
性能特点
额定电压下可连续运行1小时。
在30～300Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。
在20℃、0.4～0.5UN下介损值：≤0.15
分压比误差：有效值时≤1.5%，
高、低压臂的电容采用一致的介质结构，温度系数小，角位移小，在30~300H内分压比不变。
电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。
系统的基本配置
(一)主要部件一览表
|
序号 |
设备名称 |
规 格 |
单位 |
数量 |
备 注 |
|
1 |
变频电源控制箱 |
2.5kVA/220V/380V |
台 |
1 |
2.5kVA，30～300Hz |
|
2 |
激励变压器 |
2.5kVA/1kV/0.2kV/0.4kV |
台 |
1 |
2.5kVA，30～300Hz，15min
输出电压:1kV |
|
3 |
高压谐振电抗器 |
22kVA/22kV |
台 |
2 |
22kV，1A，100H，15min |
|
4 |
电容分压器 |
30kV/2000pF |
台 |
1 |
30kV，2000pF，精度1.5级，
纯交流 |
