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电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

  • 发布日期:2026-01-07      浏览次数:15
    • 针对烟威1000千伏特高压线路工程10次跨越500千伏阳泽线的实际,国网山东省电力公司组建专项攻坚团队,统筹调配作业组同步开展跨越施工,实现——一个停电窗口 十次同步跨越。

      今天要完成这段线路的附件安装,天冷,风大,每个人再检查一遍安全措施。1212日,天刚破晓,寒风刺骨,在位于山东莱阳的烟威1000千伏特高压线路工程1标段架线现场,施工项目部副经理侯伟高声提醒。

      数名高空作业人员沿着铁塔攀爬到距离地面近百米的导线上。他们低着头、弓着腰,手脚并用,沿着导线稳稳前行,在指定位置将间隔棒牢牢地安装到位……晨光渐起,崭新的银线向天际延伸——国网山东省电力公司利用500千伏阳泽线宝贵的停电窗口期,组织实施的烟威特高压线路工程10次跨越进入收尾阶段。

      烟威特高压线路工程包括新建海阳西昌乐(位于潍坊市)、海阳西高乡(位于临沂市)两条线路,全长2×564.9千米。两条线路均起自海阳西开关站,分别接入1000千伏昌乐、高乡变电站。

      因为需要绕避多处机场及限高区,同时受油气管道等因素制约,两条线路在烟台莱阳、青岛莱西与在运的阳泽线多处交会,加之两条线路部分区段由同塔双回架设改为两条单回线路并行,需要在5个跨越点10次跨越阳泽线。

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      第1章   产品概述:(SHHZ1001电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      该装置主要针对10kV35kV110kV220kV330KV变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。电抗器采用多只分开设计,既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求,又能满足低电压的交流耐压试验要求,具有较宽的适用范围,是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

      该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

      串联谐振在电力系统中应用的优点:

      1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q

      2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减少,一般为普通试验装置的1/10-1/30

      3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

      4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效的找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

      5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪络电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。

      我公司变频谐振主要功能及其技术特点:

      1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐(闪络)等保护功能,过压过流保护值可以根据用户需要整定,试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值,以供试验分析。

      2、装置具有三种工作模式,方便用户根据现场情况灵活选择,提高试验速度。

      工作模式为:全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式.

      3、能存储和异地打印数据,存入的数据编号是数字,方便的帮助用户识别和查找。

      4、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定,扫频方向可以向上、向下选择,同时液晶大屏幕显示扫描曲线,方便使用者直观了解是否找到谐振点。

      5、采用了DSP平台技术,可以方便的根据用户需要增减功能和升级,也使得人机交换界面更为人性化。

      第2章  变频串联谐振试验装置主要技术参数(SHHZ1001电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      (一)变频串联谐振试验装置技术指标

      1.输出电压波形畸变率:<1.0

      2. 允许连续工作时间:额定条件下一次性工作15分钟。

      3.装置自身品质因数:Q>50

      4.电缆和发电机试验时满负荷下品质因数:Q>30(与负载相关)

      5.主变压器和线路试验满负荷时品质因数:Q>30(与负载相关)

      6.输入电源:三相380V或单相220V,当电源为380V时,可做额定负载试验;当电源为220V时,只可做1/2负载试验。

      7.频率调节范围:20Hz300Hz

      8.系统测量精度:1.5

      9.装置具有过压、过流、零位启动、闪络保护等保护功能

      (二)设备遵循标准    

      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》

      (三)设备主要配置及技术参数说明:

      1.变频电源(一台)

      1.1技术参数

      1.1.1 额定功率:100kW

      1.1.2 输入电压:三相 380V±5% 或单相220V±5% 4565Hz,当电源为380V时,可做额定负载试验;当电源为220V时,只可做1/2负载试验。

      1.1.3 输出电压:0400V可调

      1.1.4 输出电压频率:20300Hz 

      1.1.5 频率调节:0.1Hz步进可调

      1.1.6 频率不稳定度:0.02%

      1.1.7 输出电流:250A

      1.2 性能特点:

      1.2.1放置方式:变频电源的放置为纵向和横向,特别适合现场操作及观察。

      1.2.2防震保护: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。

      1.2.3参数显示: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。

      1.2.4参数设置: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。

      1.2.5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。

      1.2.6 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。

      1.2.7数据存储功能:试验结果保存、打印、上传、回查等。

      a、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。

      b、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。

      1.2.8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1.5%

      1.2.9 调频范围及频率分辨率均可设定:调频范围可设为20300Hz45100Hz50Hz、按需设置,可加快调谐过程;频率分辨率根据需要,可预设为0.1Hz0.05Hz0.02Hz、或0.01Hz,在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡。

      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。

      高压电抗器(三台)

      2.1 技术参数

      2.1.1 额定工作电压:200kV

      2.1.2 额定工作电流:4A

      2.1.3 额定电感量:180H

      2.1.4 连续工作时间:60min

      2.1.5     升:小于60

      2.1.6 工作频率:30300Hz

      2.2 性能特点

      2.2.1 电抗器的设计采用空心式结构,漆包导线绕组,油浸式自冷。电抗器可以自由方便叠装及吊装。环氧树脂绝缘筒外壳,具有足够的电气、机械强度、必要的散热能力以及油热胀冷缩的裕度。电抗器外壳自带底座,与另一节电抗器上端采用。外壳喷涂橘红色绝缘漆。

      2.2.2电抗器外壳自带底座,与另一节电抗器上端采用采用卡槽结合,方便现场使用。

      激励变压器(一台)                                    

      3.1 技术参数

      3.1.1 额定容量:100kVA

      3.1.2 输入电压:400V

      3.1.3 输入电流:250A

      3.1.4 输出电压:四串30kV;四并7.5kV;二串二并15kV

      3.1.5 输出电流:四串3.33A;四并13.3A;二串二并6.67A

      3.1.6 连续工作时间:60min

      3.1.7     升:小于60

      3.1.8 工作频率:30300Hz

      3.1 性能特点

      3.2.1 冷却方式:铁箱式结构,油浸全封闭式,绝缘耐热等级为A 级。

      3.2.2 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层,既作为励磁变压器,又是隔离变压器。

      电容分压器(一台)

      4.1 技术参数

      4.1.1额定电压:600kV(三节串联,单节电压200kV

      4.1.2电容量:300pF(三节串联,单节电容量900pF

      4.1.3工作频率:20300Hz

      4.1.3分压比:6000:1

      4.1.4偏差:1.0%

      4.2 性能特点

      4.2.1 额定电压下可连续运行60min

      4.2.2 试验电压低于200kV可使用单节分压器200 kV,且不需要调整变比值。

      4.2.3 20300Hz范围内,其精度和稳定度保持要求不变。

      4.2.4 200.40.5UN下介损值:≤0.0025

      4.2.5 分压比误差:有效值时≤1.0%,峰值时≤1.5%

      4.2.6 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20~300H内分压比不变。

      4.2.7 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

      补偿电容器(一台)

      5.1 技术参数

      5.1.1额定电压:200kV(二节串联,单节电压100kV

      5.1.2电容量:5000pF(二节串联,单节电容量10000pF

      5.1.3工作频率:20300Hz

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      SHHZVF低频高压发生器型号规格齐全

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      一、超低频系列产品及选用

      1、命名说明

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      2、超低频系列产品                         1

      型号

      额定电压

      带载能力

      电源保险管

      重量

      用途

      SHHZVF-30/1.1

      30kV

      (峰值)

      0.1Hz,1.1µF

      10A

      控制器:4

      升压体:25

      10KV电缆、发电机

      0.05Hz,2.2µF

      0.02Hz,5.5µF

      SHHZVF-50/5

      50kV

      (峰值)

      0.1Hz,5µF

      55A

      控制器:5

      升压体:55

      用于电缆故障的烧穿

      0.05Hz,10µF

      0.02Hz,25µF

      SHHZVF-80/1.1

      80kV

      (峰值)

      0.1Hz,1.1µF

      30A

      控制器:5

      升压体:45

      35Kv电缆、发电机

      0.05Hz,2.2µf

      0.02Hz,5.5µF

       

      3、根据被试对向选择适当规格的产品。

      使用时,试品电容量不得超过仪器的额定容量。试品电容量过小,会影响输出波形。若小于0.05µF,仪器将不能正常输出。可并联0.1 µF的电容辅助输出。下面是一些设备的电容量,供用户参考。

      不同发电机的单相对地电容量                          2


         

          

      发电机容量(MW

      200

      300

      600

      85

      125-150

      300

      400

      单相对地

      电容(µF

      0.2-0.25

      0.18-0.26

      0.31-0.34

      0.69

      1.8-1.9

      1.7-2.5

      2.0-2.5

       

      交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆的电容量(µF/km)    3

      电容µF/Km

      电压kV

      10

      0.15

      0.17

      0.18

      0.19

      0.21

      0.24

      0.26

      0.28

      0.32

      0.38

      -


      35

      -

      -

      -

      0.11

      0.12

      0.13

      0.14

      0.15

      0.16

      0.17

      0.19

      截面积cm2

      16

      25

      35

      50

      70

      95

      120

      150

      185

      240

      270

       

      4、试品电流的估算方法:

      计算公式: I=2πfCU

       

      二、超低频绝缘耐压试验原理

      超低频绝缘耐压试验实际上是工频耐压试验的一种替代方法。我们知道,在对大型发电机、电缆等试品进行工频耐压试验时,由于它们的绝缘层呈现较大的电容量,所以需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。这样一些巨大的设备,不但笨重,造价高,而且使用十分不便。为了解决这一矛盾,电力部门采用了降低试验频率,从而降低了试验电源的容量。从国内外多年的理论和实践证明,用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验,不但能有同样的等效性,而且设备的体积大为缩小,重量大为减轻 ,理论上容量约为工频的五百分之一。试验程序大大地减化,与工频试验相比好处更多。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。我国电力部以委托武汉高压研究所起草了《35kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频(0.1Hz)耐压试验方法》行业标准。我国正在推广这一方法,本仪器是根据我国这一需要研制而成的。可广泛用于电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。

       

      三、产品简介

      本产品接合了现代数字变频技术,采用微机控制,升压、降压、测量、保护全部自动化,并且在自动升压过程中能进行人工干预。由于全电子化,所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示,清晰直观、打印机输出试验报告。设计指标全部符合《电力设备专用测试仪器通用技术条件,第4部分:超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准,使用十分方便。现在国内外均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号,所以存在正弦波波形不标准,测量误差大,高压部分有火花放电,设备笨重,而且正弦波的二,四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形,所以设备的整体功耗较大。本产品均能克服这样一些不足之处,另外,还有如下特点需要特别说明:

      电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得,所以数据真实、准确。

      过压保护:当输出超过所设定的限压值时,仪器将停机保护,动作时间小于20ms

      过流保护:设计为高低压双重保护,高压侧可按设定值进行精确停机

      保护;低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护,动作时间都小于20ms

      高压输出保护电阻设计在升压体内,所以外面不需另接保护电阻。

      由于采用了高低压闭环负反馈控制电路,所以输出无容升效应。

      四、技术参数

      1、输出额定电压:参见表1

      2、输出频率:0.1Hz0.05Hz0.01Hz

      3、带载能力:参见表1    0.1  Hz  极大1.1µF

      0.05 Hz  极大2.2µF

      0.02 Hz  极大5.5µF

       

      4、测量精度:3%

      5、电压正,负峰值误差:≤3%

      6、电压波形失真度:≤5%

      7、使用条件:户内、户外;温度:-10℃∽+40℃;湿度:≤85RH

      8、电源:交流50 Hz220V ±5%

      9、电源保险管:参见表1

       

      五、仪器结构说明

      1、控制器面板示意图  

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      1中各部件示意以及功能说明:

      (1)“:接地端子,使用时与大地相连。

      (2)“控制输出:输出多芯插座,使用时与升压体的输入多芯插座相连。

      (3)“对比度:对比度调节旋扭,用于调节液晶显示器的对比度。

      (4)“功能键:其功能由显示器提示栏对应位置提示。

      (5)“AC220V”:电源输入插座,内藏保险管。

      (6)“开关:电源开关。内藏指示灯,开时亮,关时熄。

      (7)“打印机:打印测试报告。

      (8)“液晶显示器:显示测试数据。

      2、升压器结构示意图

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      电力行业新产品“串联谐振耐压试验装置”设计精巧,结构简单

      在胶东半岛,烟威1000千伏特高压交流输变电工程建设有序推进。2026年,烟威特高压工程投运后,山东电网将建成省域特高压双环网,满足山东半岛亿千瓦级风光核电清洁能源基地电力送出需要。

      目前,山东已建成五交四直一环网省域特高压交直流混联大电网,为经济大省挑大梁提供了电力支撑。国网山东电力服务山东省建设绿色低碳高质量发展先行区,加强电网规划建设,服务海上风电、海上光伏发电、鲁北盐碱滩涂等五大清洁能源基地绿电送出,打造省内东电西送、北电南送输电格局,推动新能源合理有序发展;支持新型储能和抽水蓄能发展,提升虚拟电厂、车网互动调节能力。

      浙江常山新昌100兆瓦光伏发电项目110千伏送出工程正式投运,确保新昌100兆瓦光伏电站按期并网发电,优化当地能源电力结构。

      国网浙江电力服务双碳目标实现,加快新型电力系统省级示范区建设,推动能源绿色低碳转型。该公司全力支撑浙江建设新型能源体系,科学编制十五五电网发展规划。十五五时期,浙江将加大电网建设投资力度,推进甘肃浙江特高压工程、特高压交流环网以及新能源送出工程建设,服务沿海大规模海上风电等新能源发电项目高质量并网;深化数智技术应用,建设新型调度体系,提升新能源发电预测精度,推进新能源四可能力建设,提升分布式电源群调群控水平,服务华东抽水蓄能基地建设,促进新能源高效消纳利用;深化市场运营体系建设,推动新能源科学、有序发展,助力浙江建设清洁能源示范省。

      前不久,安徽省芜湖市风光储充一体化微电网示范工程在三山经济开发区响水涧景区投运,提升了景区绿色用能水平,保障旅游旺季景区用电可靠。


      本公司是专业生产“串联谐振耐压试验装置”高压电力检测设备的厂家,本产品为客户解决了各种在变电站等实验中的问题。我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品,同时我们保留对仪器使用功能进行改进和升级的权力,如果您发现仪器在使用过程中其功能与说明书介绍的不全部一致,请以仪器的实际功能为准。在产品的使用过程中发现有什么问题,请与我们及时联系!我们将尽力提供完善的技术支持!(上海华住电气网站新闻及技术文章内容为传递更多信息而非盈利之目的,内容仅供参考,仅代表作者个人观点,以实际情况为准。)版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

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