150-200MW水轮发电机定子耐压试验串联谐振装置

150-200MW以下水轮发电机组定子线圈下线阶段耐压试验，最高试验电压36.5-42kV，单相对地电容量1.8-2.0μF，最大对地电容量3μF。

二、  系统主要技术参数及功能

1.   额定容量：2200kVA；

2.   额定电压：50kV；

3.   额定电流：44A；

4.   工作频率：工频50Hz；

5.   输出电压波形畸变率：≤0.5%；

6.   允许连续工作时间：额定负载下5min；过负载1.1倍1分钟；

7.   额定负载下连续运行5min后温升≤65K；

8.   装置自身品质因数：Q≥30；

9.   系统测量精度：有效值1级；

10.  输入电源：三相380V电压，频率为50Hz；

11.  对被试品具有过流、过压及试品闪络保护；

12.  环境温度：－150C –40 0C，相对湿度：≤90%RH，海拔高度≤1000米；

三、  串联谐振原理介绍

串联谐振试验系统是用来对各种容性试品进行交流耐压试验的装置。其特点是大大降低了试验所需输入电源的容量，降低了试验设备的体积和重量，使现场试验易于实施；并可大大降低试验设备及做试验时所需输入的人力、物力费用。

串联谐振系统又分调感型谐振及调频型谐振，这两种谐振实现谐振的方式不同，调感型是通过调节电感使试验回路产生谐振，而调频型是通过调节试验频率使试验回路产生谐振。但结果却是一致的，即在输入小容量的电源在被试品上能获得需要的大容量的输出。谐振原理图如图1所示。

由图1 (b) 可见，当 ，即时,则此时回路达到谐振状态，达到此状态的方法有两种，一种是调节电感L，称为工频谐振；一种是调节频率f，称为变频谐振。这样针对绕组式的被试品，如发电机的定子绕组和变压器高低压绕组，根据国家标准采用工频谐振做工频耐压试验；针对电缆、开关和GIS等试品，可采用变频谐振做耐压试验。

由此可见，适当地设计回路的品质因数值，则谐振系统可在被试品Cx上获得Q倍输入电源的容量。

四、  串联谐振标准

GB10229-88            《电抗器》

GB1094　《电力变压器》

GB50150-91　《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、  串联谐振装置容量

1. 150-200MW以下水轮发电机组定子线圈下线阶段耐压试验，最高试验电压36.5-42kV，单相对地电容量1.8-2.0μF，最大对地电容量3μF。

试验电流 I=2πfCU试 =2π×50×3×10-6×42×103=40.5A

装置额定电流取44A，装置额定电压取50kV,装置最大容量为2200kVA.

结论: 串联谐振装置容量定为2200kVA/50KV;分三节电抗器，一台可调电抗器为800kVA/50kV/16A/6-18H，一台固定电抗器1为800kVA/50kV/16A/10H，一台固定电抗器2为600kVA/50kV/12A/18H，通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。

六、  串联谐振参数

1.  激励变压器JLB-230kVA/5kV/0.4kV                  1台

a)   额定容量：230kVA；

b)   输入电压：400V，单相；

c)   输出电压：5kV

d)   输出电流：45A

e)   结    构：油浸式

f)   重    量：约360kg；

g)   额定运行5分钟后线圈对空气温升：≤65K;

2.   电动调压器DTC-230kVA/380V/0-430V               1台

a)   额定容量：230kVA；

b)   输入电压：380V，单相；

c)   输出电压：0-430V，单相；

d)   结    构：单相电动调压；

e)   重    量：约300kg；

3.  谐振操作台TC-230kVA/380V            1台

a)   额定容量：230kVA；

b)   输入电压：380V；

c)   输出电压：0-420V；

d)   保护功能：零位、过流、过压及试品闪络保护；

e)   重    量：约120kg；

4.  可调电抗器DAXZ-GP -800kVA/50kV        1台

a)   额定容量：800KVA；

b)   额定电压：50kV；

c)   额定电流：16A；

d)   可调电感量：6H-18H；

e)   品质因数：Q≥30；

f)   结    构：油浸式、带铁芯可调式；

g)   数    量：1台；

h)   重    量：约800kg ；

5.  固定电抗器1 DK-800kVA/50kV        1台

i)   额定容量：800KVA；

j)   额定电压：50kV；

k)   额定电流：16A；

l)   电 感 量：10H；

m)   品质因数：Q≥30；

n)   结    构：油浸式

o)   数    量：1台；

p)   重    量：约400kg ；

6.  固定电抗器2 DK-600kVA/50kV         1台

a)   额定容量：600kVA

b)   额定电压：50kV

c)   额定电流：12A

d)   电 感 量：18H

e)   品质因数：Q≥30；

f)   结    构：油浸式

g)   数    量：1台

h)   重    量：约350kg

7.  分压器FR-50kV                              1台

a)   额定电压：50kV；

b)   测量精度：交流有效值1.5级；

c)   介质损耗：tgσ≤0.5%；

d)   分 压 比：1000：1，

e)   分压比误差：≤1.0%；

f)   重    量：约10kg；

g)   结　构：铝合金外包装。

七、  供货清单一览表

八、  装置主要特点及功能

1.  体积小，重量轻，安装、搬运方便，接线简单，非常适合现场使用人员的操作。

2.  调感谐振装置的主要功能有：

（1）电抗器铁芯间隙直读功能：

本装置在电抗器上安装了间隙观察孔，可直接读出铁芯的间隙，以指导操作，另外还安装了间隙限位开关及指示。

（2）耐压时间到自动降压功能：

耐压计时采用数显计时器。且当到达耐压时间时，系统会自动降压

（3）   零位合闸、零起升压功能：

具有零位限位功能，如果调压器不在零位，高压输出按钮无法合上，保证系统是从零起升压。

（4）过流保护功能：

系统装有电磁式过流继电器，此继电器抗干扰能力强，动作迅速，避免试品不受过流的损伤。

（5）过压及被试品闪络保护功能：

本装置装用电子式过压闪络保护板，避免试品不受过压和闪络的侵害，且动作迅速。

（6）各试验数据实时监测功能：

可以对高压侧电压电流和低压侧的电压电流进行监测，可以更直观地了解试验情况。

九、摘要

方案型号：DAXZ-GP-2200kVA/50kV

方案名称：调感式串联谐振试验装置

参考标准：GB50150-2006,DL/T849.6-2004

生产厂家：武汉鼎升电力自动化有限责任公司

参考阅读：http://www.kv-kva.com/104/