35kV及以下電壓等級電力變壓器無局放試驗變頻電源系統(tǒng)

1、適用范圍：

作為35kV及以下電壓等級電力變壓器容量不大于63MVA，進行局部放電和感應耐壓試驗電源系統(tǒng)，被試品低壓側電壓按照10kV及以下規(guī)格來設計。

該電源系統(tǒng)主要由無局放電源、勵磁變壓器、補償電抗器組成。符合GB 1094.3-2003和電工委員會IEC 60076-3:2000要求。

2、一般使用條件

海拔高度： ≤3000m；

使用環(huán)境溫度： -15℃～＋40℃

存儲溫度： -20℃～＋50℃

日溫差： ＜25℃

相對濕度： ≤100%（25℃）

日照強度： 0.1W/cm2（風速0.5m/s）

抗震強度： 水平：0.2g；垂直：0.1g

使用地點： 戶內、外

無火災及爆炸危險

不含有腐蝕金屬和絕緣的氣體存在

有一可靠接地點，接地網電阻小于0.5歐姆

安裝放置地點平坦，傾斜度小于5°

空間干擾局部放電水平小于5pc

3、設備及試驗遵循標準

4、設備技術參數

本試驗系統(tǒng)采用正弦波高保真線性功率放大變頻電源，輸出波形為純正正弦波，通過調節(jié)試驗頻率，使試驗回路的電感電流和電容電流達到平衡，降低試驗所需要的電流。下圖所示為變壓器局放試驗回路接線圖：

4.1、變頻電源參數

供電電壓和頻率：三相380V±15%；50Hz（供電電源局部放電干擾水平小于20pC）；

供電電源容量：大于60kVA

額定輸出功率：50kW（輸出有功功率）；

額定輸出電壓：0～350V，連續(xù)可調 ；

額定輸出電流： 143A；

輸出相數：單相；

輸出波形：純正正弦波；

輸出波形畸變率：≤1.0％；

輸出電壓不穩(wěn)定度：≤1.0％；

冷卻方式：強迫風冷；

頻率可調范圍：20Hz～300Hz；

輸出頻率分辨率：0.1Hz；

輸出頻率不穩(wěn)定度：≤0.5％；

噪音水平：≤80dB；

局部放電量：<5pC；

允許運行時間：額定容量下允許運行時間≥1小時；

允許溫升：在額定負載下，連續(xù)工作180min，出風口溫升≤45K；

4.1.2變頻電源基本功能

變頻電源具有抗電場干擾能力，在強電場干擾下，測量精度與控制保護滿足要求。具有良好的磁屏蔽，組件、引線均采用高導磁材料屏蔽，無空間輻射；

保護功能完備，能夠滿足滿負荷條件下的出口短路試驗；

設有啟動、停止和緊急分閘按鈕；

具有試驗時間設定功能，定時時間范圍為0～99分鐘，計時精度0.1秒，時間段末提供聲音提示試驗人員；

輸入、輸出端子連接方便可靠，輸出端設有并聯(lián)連接特別標記；

主回路同時配置空氣斷路器和交流接觸器；

設有電源啟動、停止按鈕和緊急停止開關；

設有升壓和降壓粗、細調按鈕；

設有頻率粗、細調按鈕；

設有散熱風機相序自動識別和風機方向自動選擇功能；

設有獨立的同步電源，供給局放儀測量局放信號時同步試驗頻率使用。每組同步電源的輸出功率為100W、100VAC。

4.1.3、變頻電源保護性能

本系統(tǒng)由多種保護組成，實現(xiàn)不同的功能。確保在試驗時不會對被試品和操作人員構成傷害。

l短路保護：當變頻柜的輸出短路時，自動切斷輸出。

l輸出過壓保護：可任意整定預置，當成套裝置輸出達到保護整定值時自動切斷輸出。

l過流保護：當變頻柜的輸出電流達到保護整定值時，自動切斷輸出。

l擊穿閃絡保護：當高壓側發(fā)生對地閃絡時，可自動切斷輸出。

l開機零位保護：必須零起升壓，否則輸出不會啟動。

l變頻電源超載保護：當輸出電流超過整定電流時，控制箱自動關閉變頻電源的輸出，此時有相應的提示。

l掉電保護：當輸入電源突然斷電時，系統(tǒng)可利用電路中的剩余電量及時關閉輸出信號，確保系統(tǒng)安全關閉。

l失諧保護：當被試品因內部缺陷而參數發(fā)生變異導致試驗系統(tǒng)失諧，控制箱自動關閉輸出。

l橋臂電壓保護：功放橋臂的直流工作電壓被顯示，當 功放橋臂電壓不平衡時，控制箱自動報警或關閉系統(tǒng)。

l功效保護（功率曲線保護）：通過測量輸出電壓、電流，監(jiān)測負載阻抗及相位，對變頻電源輸出的有功及無功進行限制，確保變頻電源不損壞。并會自動提示重新調整勵磁變輸出，達到合適的阻抗匹配再進行試驗。

l冷卻風機聯(lián)動保護：當風機電源相序接錯時變頻電源自動調整相序以達到風機方向自動選擇功能。

l運輸抗震保護：在變頻柜體底部設計有抗震動裝置，緩沖路面不平引起的震動。

l缺相保護：當輸入電源缺相時，無法正常工作時，屏幕上顯示缺相，同時關閉系統(tǒng)。

l電源過電壓保護。

l本體和控制、顯示、保護分開，本體、保護為一整體，控制、顯示為另一整體，控制、顯示便于現(xiàn)場攜帶。

4.1.4、變頻電源測量顯示

分別顯示每個功放橋臂電壓的顯示；

變頻電源的輸出電壓、電流、頻率、輸出電壓和輸出電流的相位；

出口風溫顯示；

各類保護動作顯示；

采用三種語言選擇：“中文簡體”、“中文繁體”、“英文”；

4.1.5、變頻電源控制系統(tǒng)

變頻電源的電源柜本體與控制箱及分壓器與控制箱的連接均采用光纖連接方式，可*的隔離，確保了操作人員的人身安全以及控制箱本身不被放電打壞。

具有變頻柜工作狀態(tài)實時顯示及高壓測量實時顯示：

控制箱的供電電源可以從變頻電源柜中選取。工作電源為220VAC，50/60Hz，500W。

控制箱的按鈕：升壓和降壓、粗、細調按鈕；頻率粗、細調按鈕；按鈕、菜單選擇按鈕、自動調諧按鈕

4.2、勵磁變壓器

按照低壓側額定電壓為10kV規(guī)格的35kV變壓器，選型設計勵磁變壓器變比。

4.2.1勵磁變壓器電氣參數

額定容量：50kVA；

相數：單相

低壓繞組相電壓：2×350V ；2×400V ；2×450V ；

低壓額定電流：143A ；

高壓繞組額定電壓：2×10kV；2×6.3kV；（高壓繞組由兩個獨立繞組組成，可以并聯(lián)時進行低壓側為6.3kV變壓器局放試驗；串聯(lián)時進行低壓側為10kV變壓器局放試驗。）

絕緣水平：感應電壓1.2倍1min；

額定頻率：50～300Hz；

局部放電量：額定電壓下局部放電量≤10pC；

阻抗電壓：≤5%；

噪聲水平：≤65dB；

額定溫升：繞組溫升小于65K；

允許連續(xù)運行時間：額定電壓、額定電流下連續(xù)運行60min；

4.2.2基本性能

勵磁變壓器采用冷軋硅鋼片，磁密按50Hz條件下設計。變壓器為雙線圈，分別為低壓線圈、高壓線圈。低壓與高壓之間、低壓與鐵芯之間放置靜電屏。高、低壓繞組只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系。

裝置中所有金屬外殼均經過防銹及防腐處理。主要部件均有不銹鋼銘牌及端子標志。電源控制箱配有防震鋁合金箱。

裝置中可在戶內、外存放、組裝和拆卸；具有運輸綁扎、現(xiàn)場起吊措施。

設備各部件具有符合國標的銘牌，銘牌用不銹鋼制成，字樣、符號應清晰耐久，銘牌在設備正常運行時其安裝位置明顯可見。

4.3無局放補償電抗器，數量4臺 ，單臺技術參數如下

額定電壓：15kV；

額定電流：6A／60min

電感值：4H；

額定容量：90kVA；

使用頻率：100～300Hz；

電感值非線性度：≤1%；

絕緣水平：電抗器應能耐受其額定電壓的1.2倍的工作電壓作用下1min不發(fā)生閃絡、擊穿；

額定電壓下的局部放電量：＜10pC；

允許連續(xù)運行時間：額定電壓、額定電流下連續(xù)運行60min；

4.4、 電容分壓器

額定電壓：60kV；

電 容 量：C1=500pF；

工作頻率：30～300Hz；

系統(tǒng)測量誤差：≤2.0%；

絕緣水平：66kV/1min；

介質損耗：≤0.2%；

結 構：C1為環(huán)氧筒外殼油紙絕緣結構電容器；

C2選用溫度系數、頻率系數和C1相同的材料。

局部放電量：≤10pC；