武汉三新电力设备制造有限公司
2021/3/29 14:09:47近期接到客户来电,需要一套交流耐压试验方案,客户提供需求如下表:
交流耐压试验 | ||
试验对象 | 试验电压(kV) | 试验时间(min) |
10kV/300mm2 电缆 4.5km | 22 | 5 |
35kV/300mm2 电缆 1.8km | 52 | 60 |
35kV 电压等级开关柜 | 95 | 1 |
110kV/300mm2 电缆 1km | 128 | 60 |
110kV/50MVA 主变全绝缘 | 160 | 1 |
110kV 电压等级开关等变电气设备 | 265 | 1 |
看到这个需求列表,我们首要想法这就是一套串联谐振试验方案,但如何选出所需的串 联谐振配置呢?
首先我们看到试验时间Z长的为 60 分钟,电压需求Z高是 265 千伏。那这套串联谐振工作时间就是Z低要求
的为60 分钟耐压电抗器和不低于265 千伏的配置;
知道了客户耐压时间需求和Z高电圧, 接下来就是要查询试验对象的电容量和计算Z大电流?和如何配置电抗器节数?
如何计算呢?
这就要通过软件了,如右图 1APP
根据试验对象,在右图 2APP 中查询试验电容量;
1、10kV/300mm2 电缆 4.5km 的交流耐压试验,电容量≤1.6897uF;
2、35kV/300mm2 电缆 1.8km 的交流耐压试验,电容量≤0.3501uF;
3、110kV/300mm2 电缆 1km 的交流耐压试验,电容量≤0.147uF;
4、110kV/50MVA 主变全绝缘的交流耐压试验电容量≤0.02uF
三、电抗器装置容量配置验证
验证:
1、10kV/300mm2 电缆 4.5km 的交流耐压试验,电容量≤1.6897uF,试验频率 30-300Hz,试验电压 22kV,试验时间 5min。
得知电压为 22kV,我们可以选择单节 27kV 的电抗器,例如:54kVA/27kV/2A/60 分/96H 的电抗器为例带入公式进行计算:
因为试验电压为 22kV,单节电抗器为 27kV,所以要单节电压为 27kV,电流 2A,电感为96H;
代入公式:电感特性为串联时相加、并联时相除,电感为(96÷5=19.2H),有互感可以忽略,电流为 2A,再代入频率计算公式,频率为 27.942,代入电流公式,计算电流为 7.15A, 需电抗器配置为 6 节并联。
则 L=96/5=19.2H ,则:
试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√19.2×1.6897×10-6)=27.942Hz试验电流:I=2πfCU =2π×17.942×1.6897×10-6×22×103=6.527A
故电流满足要求,电压 22kV 也满足要求,频率 27.942Hz 在(20—300Hz)之间,也满足要求,此配置可满足被试品要求。
其他按此计算就可以了:
2、35kV/300mm2 电缆 1.8km 的交流耐压试验,电容量≤0.3501uF,试验频率 30-300Hz,试验电压 52kV,试验时间 60min。
使用电抗器两节串联(系数 1.15)两组并联,则 L=96×2×1.15/2=110.4H ,则: 试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√110.4×0.3501×10-6)=26.601Hz
试验电流:I=2πfCU =2π×25.601×0.3501×10-6×52×103=2.928A
4、110kV/300mm2 电缆 1km 的交流耐压试验,电容量≤0.147uF,试验频率 30-300Hz,试验电压 128kV,试验时间 60min。
使用电抗器五节串联(系数 1.2)两组并联,则 L=96×5×1.2/2=288H ,则: 试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√288×0.147×10-6)=24.461Hz
试验电流:I=2πfCU =2π×24.461×0.147×10-6×128×103=2.892A
5、110kV/50MVA 主变全绝缘的交流耐压试验,电容量≤0.02uF,试验频率 45-65Hz,试
验电压不超过 160kV,试验时间 1min。
使用电抗器四节串联(系数 1.25),则 L=96×6×1.25=720H ,则:试验频率:f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√720×0.02×10-6)=41.942Hz试验电流:I=2πfCU 试 =2π×41.942×0.02×10-6×160×103=0.843A
所以能确定节数为 10 节。