SHXZ-270kVA/55kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置技術(shù)方案
1、串并聯(lián)諧振基本原理：
1．1諧振耐壓試驗(yàn)是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯(lián)回路，調(diào)節(jié)變頻電源輸出的電壓頻率，實(shí)現(xiàn)串并聯(lián)諧振，在被試品上獲得高電壓，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新方法，深受專(zhuān)家好評(píng)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的使用。
2、串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置特點(diǎn)：
2．1串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有輸出容量大，輸出電壓高、可任意組合電抗器針對(duì)不同試品的交流耐壓試驗(yàn)。
2．2串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有體積小、重量輕、特別方便野外試驗(yàn)。
2．3串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有保護(hù)功能好、有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、時(shí)間保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、模塊保護(hù)等功能。
2．4串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有操作簡(jiǎn)單，并具有手動(dòng)和自動(dòng)兩檔。
2．5串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置采用大屏幕、使試驗(yàn)數(shù)據(jù)一目了然，并可打印試驗(yàn)結(jié)果。
2．6串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有試品擊穿后無(wú)過(guò)電壓之虞，對(duì)試品的損壞相當(dāng)小。
2．7串并聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置試驗(yàn)所需電源容量小，僅是工頻變壓器試驗(yàn)所需電源容量的幾分之一，解決現(xiàn)場(chǎng)電源難找的問(wèn)題。
3、適用范圍：
1、35kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤0.389uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV，試驗(yàn)時(shí)間60min。
2、10kV/300mm2電纜5km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量≤1.88uF，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV，試驗(yàn)時(shí)間5min。
3、10kV開(kāi)關(guān)、互感器的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)頻率30-300Hz，試驗(yàn)電壓不超過(guò)42kV，試驗(yàn)時(shí)間1min。
4、使用環(huán)境條件：
4．1 環(huán)境溫度：-10℃～40℃
4．2 相對(duì)濕度：不大于90%
4．3 海拔高度：2500米以下
5、裝置容量確定：
5．1 300mm2/35KV電纜，長(zhǎng)度2km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量0.39uF，試驗(yàn)頻率為30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV。
頻率取35Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×35×0.19×10-6×52×103=2.2A
對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=108H
5．2 300mm2/10KV電纜，長(zhǎng)度5km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量0.37×3得1.11uF，試驗(yàn)頻率為30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV。
頻率取35Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×35×1.11×10-6×22×103=5.4A
對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=18.6H
5．3 10KV及以下開(kāi)關(guān)、互感器等高壓電器的交流耐壓試驗(yàn)，*大電容量0.05uF，試驗(yàn)頻率為45-200Hz，*高試驗(yàn)電壓42kV。
頻率取45Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×45×0.05×10-6×42×103=0.6A
對(duì)應(yīng)電抗器電感量 L=1/ω2C=250H
※：根據(jù)以上各項(xiàng)目試驗(yàn)電壓、電流、頻率、電感量即設(shè)計(jì)四節(jié)電抗器，使用電抗器四節(jié)串聯(lián)或并聯(lián)即可完成以上各項(xiàng)試驗(yàn)要求和目的則單節(jié)電抗器為22kV/2.5A/40H.
驗(yàn)證：1、300mm2/35KV電纜，長(zhǎng)度2km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量0.39uF，試驗(yàn)頻率為30-300Hz，試驗(yàn)電壓52kV。
☆：使用3節(jié)電抗器串聯(lián)此時(shí)電抗器的額定電感量為120H，額定電壓為66KV額定電流為2.5A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√120×0.19×10-6)=33.3Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×33.3×0.19×10-6×52×103=2.1A
驗(yàn)證：2、300mm2/10KV電纜，長(zhǎng)度5km的交流耐壓試驗(yàn)，電容量1.11uF，試驗(yàn)頻率為30-300Hz，試驗(yàn)電壓22kV。
☆：使用4節(jié)電抗器并聯(lián)此時(shí)電抗器的額定電感量為10H，額定電壓為22KV額定電流為10A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√10×1.11×10-6)=47.8Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×47.8×1.11×10-6×22×103=7.3A
驗(yàn)證：3、10KV及以下開(kāi)關(guān)、互感器等高壓電器的交流耐壓試驗(yàn)，*大電容量0.05uF，試驗(yàn)頻率為45-200Hz，*高試驗(yàn)電壓42kV。
☆：使用4節(jié)電抗器串聯(lián)此時(shí)電抗器的額定電感量為160H，額定電壓為88KV額定電流為2.5A。
試驗(yàn)頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√160×0.05×10-6)=56.3Hz
試驗(yàn)電流 I=2πfCU試=2π×56.3×0.05×10-6×22×103=0.74A
總結(jié):裝置容量定為270kVA/55KV;分四節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)為67.5kVA/30kV/2.5A通過(guò)組合使用能滿足上述被試品的試驗(yàn)要求。
6.試驗(yàn)時(shí)使用關(guān)系列表
