Резонансная установка для испытания электрической прочности силовых кабелей 110кВ, 220кВ, 330кВ, 500

Резонансная испытательная система с подстраиваемой частотой предназначена для испытания электрической прочности изоляции силового кабеля из сшитого полиэтилена класса напряжения до 220 кВ и другого электрооборудования с большой электрической емкостью. Все технические характеристики соответствуют ГОСТ-55194, ГОСТ 55195, ГОСТ 1516, ФСК ЕЭС СТО-56947007-29.060.20.170-2014, МЭК 60060-1 и МЭК 60060-3.
Резонансная испытательная система РИСпч предназначена для испытания высоковольтных кабелей с большой емкостью испытательным напряжением до 300 кВ током 100 А. При испытаниях кабелей высокого напряжения системы могут соединяться последовательно, при испытаниях кабелей длинной до 100 км – могут соединяться параллельно. Испытательная система может использоваться для испытаний сверхдлинных подводных кабелей, которые предназначены для подключения морских ветроэлектростанций, расположенных в открытом море. Испытательная система имеет блочную модульную конструкцию, что позволяет проводить испытания в местах с ограниченным доступом. Испытательная система готова к включению в течение часа без использования кранов и прочего дополнительного оборудования.
Элементы высоковольтной испытательной системы и электрическая емкость кабеля из сшитого полиэтилена образуют колебательный контур собственной частоты. Когда частота испытательной системы настраивается на частоту этого колебательного контура, система входит в резонанс. Это позволяет получить высокое испытательное напряжение с большим током при минимуме потребления мощности.
Система управления РИСпч в автоматическом режиме настраивается на резонансную частоту в диапазоне 20 Гц-300 Гц и высоковольтные испытания проводятся на заданной частоте.
В резонансной установке используется источник питания переменной частоты с синусоидальной формой напряжения. Резонансные испытательные системы предназначены для испытания изоляции приложенным напряжением и измерения уровня частичных разрядов.

3. Область применения:
-Испытания электрической прочности изоляции силовых и подводных кабелей класса напряжения до 200кВ в "полевых условиях".
-Испытания электрической изоляции приложенным напряжением электрооборудования с большой емкостью.
-Измерение уровня частичных разрядов ЧР.
-Измерение электрической емкости объектов (С) и коэффициента диэлектрических потерь (tg ).

4. Основные характеристики:
-Резонансная испытательная система предназначена для испытаний высоковольтных силовых кабелей в "полевых условиях" в сухую погоду с частой транспортировкой;
-Реактор баковой конструкции с высоковольтным выводом, c сердечником из электротехнической стали, имеет облегченную конструкцию и малый размер;
-Является компактной системой с прочной конструкцией. Система монтируется в 40-футовый полуприцеп, пульт управления устанавливается в 10-футовый контейнер;
-В контейнере с пультом управления установлен кондиционер;
-Возможность последовательного или параллельного соединения для увеличения испытательной емкости;
-Испытательная система РИСпч не требует дополнительного монтажа и дополнительного оборудования;
- Имеет низкий уровень собственных частичных разрядов ˂10 пКл;
- Диапазон частот соответствует ГОСТ 1516, ГОСТ 55195 и находится в пределах 20 Гц-300 Гц;
-Малое потребление энергии, добротность системы ˃60;
-Линейная характеристика индуктивности, низкий уровень шума;
-Современная система управления с полной автоматизацией процессов испытания и измерения, простой интерфейс с сохранением результатов измерений и выводом протоколов испытаний на печать;
-Современная система защиты РИСпч и объекта испытаний;
-Несколько систем могут быть соединены последовательно или параллельно для увеличения испытательного напряжения или тока;
- Система предназначена для эксплуатации в тяжелых условиях.
Условия эксплуатации испытательной системы
Высота над уровнем моря: 1000 м
Рабочая температура высоковольтных компонентов: –5 °С ÷ +45°С
Эксплуатация оборудования: Внутри/снаружи
Сейсмостойкость: 7.5
Сопротивление цепи заземления: 0,5 Ом
Коэффициент нелинейных искажений: 3%
Фоновый частичный разряд 10 пКл

Расчет параметров системы:
При частоте f= 20 Гц, номинальном напряжении Uном=220 кВ, номинальном токе Iном=80 А


Диапазон нагрузок


Состав системы:
Модель Наименование Описание Кол-во
1. РВСМ-17600/220 Высоковольтный реактор баковой конструкции 220 кВ, 80 A, <10 пКЛ, 20-300 Гц,
реактор c сердечником из электротехнической стали, маслонаполненный, с естественным воздушным охлаждением; 1
2. ПЧ-300/0.38/0-0.35 Электронный источник питания с регулируемым напряжением/ частотой 300 кВА, вход: 0.38 кВ/50 Гц/
трехфазный,
выход: 0-0.35 кВ/30-300 Гц/ двухфазный, <10 пКл, с принудительным воздушным охлаждением; 1
3. ТВ-300/0.35/3(4)(6) Трансформатор-возбудитель сухого типа 300 кВА, 20-300 Гц, вход:0.35 кВ,
выход: 2 кВ/4 кВ/6 кВ, <10 пКл, сухой, с естественным воздушным охлаждением; 1
4. ФВ-220 Высоковольтный фильтр 220 кВ,
20 мГн+15 нФ+20 мГн+15 нФ,
10кГц-300 кГц 25 дБ; 1
4.1 КС-15000/220 Конденсатор связи 220 кВ, 15 нФ, 20-300 Гц, tg :2х10-4 маслонаполненный, <10 пКл; 1
4.2 ДНУ-15000/220 Емкостный делитель напряжения 220 кВ, 15 нФ, 20-300 Гц, tg :2х10-4 маслонаполненный, <10 пКл коэффициент деления: 1500:1; 1
4.3 ИИ-20/80 Индуктивность изолированная 10 кВ, 80 А, 20 мГн, 20-300 Гц, tg :2х10-4, сухой, <10 пКл 1
5 ФПН-300/0.35-2 Силовой фильтр помех (выход электронного источника питания) 300 кВА, 20-300 Гц, двухфазный, 0.35 кВ,
14 кГц-1 МГц>60 дБ; 1
6 АСУ-2000 Автоматическая система управления и измерения ПЛК Siemens, промышленный компьютер 1
6.1 ЦИАС-3005 Цифровая измерительная аналитическая система переменного/постоянного тока Переменный ток:0-700 В, постоянный ток:0-1000 В
Точность: 0.2% 1
7 Полуприцеп
40-футовый полуприцеп 40 футов, 13.5*2.5*1.55 м, макс. грузоподъемность:
35 т, с гидравлической системой, с лестницей; 1
8 КПУ-10 Контейнер пульта управления 10 футов, 2.99*2.43*2.59 м, с кондиционером, со шкафом для инструмента Samsung,
двери, окна, освещение, промышленная панель управления; 1
Дополнительные устройства и элементы Некоронирующий высоковольтный кабель 400 мм (25 м), силовой кабель 35 мм2 (150 м), измерительный кабель с двойным экраном (30 м), кабель управления с экраном (20м), заземляющий кабель (50 м), заземлитель ручной (2 м)

Требования к источнику питания:
Источник питания 1: 0.38 кВ/50 Гц/трехфазный/400 кВА
Источник питания 2: 0.22 кВ/50 Гц/однофазный/5 кВА

Блок-схема РИСпч







Габаритный чертеж

Транспортировка Схема развертывания системы


Схема РИСпч в рабочем положении


Технические характеристики резонансной испытательной системы РИСпч:
Модель: РИСч -220 кВ/80 А
Номинальное входное напряжение: 380 В (междуфазное)
Номинальный входной: ток: 607.7 А
Номинальная входная: мощность: 400 кВА
Количество фаз на входе: 3
Номинальная входная: частота: 50 Гц
Номинальный выходной ток: 80 А
Номинальное выходное напряжение 220 кВ (среднекв.)
Номинальная выходная мощность 17600 кВА
Количество фаз на выходе: 1
Номинальная выходная частота: 20-300 Гц
Шаг регулирования частоты: 0.05 Гц
Мощность источника питания: 300 кВт
Уровень шума: 75 дБ
Форма выходного напряжения: синусоидальная
Коэффициент нелинейных искажений: <1%
Испытательное напряжение: При Uном 1.1 в течение 1 мин.
Добротность системы: >60
Уровень частичных разрядов: <10 пКл
Режим работы: 1 час работа, 1 час остановка, 3 цикла в день.


Технические характеристики основных элементов испытательной системы
1. Высоковольтный реактор бакового типа
Модель: РВСМ-17600/220
Номинальное напряжение: 220 кВ
Номинальный ток: 80 А
Номинальная мощность: 17600 кВАр
Количество фаз: 1
Уровень изоляции: 242 кВ в течение 1 мин.
Высоковольтный ввод относительно земли: 20 кВ в течение 5 мин.
Диапазон регулируемой частоты: 20-300 Гц
Способ охлаждения: Естественное воздушное охлаждение
Температура нагрева: 55 С (после 1 часа работы при номинальной мощности)
Номинальная индуктивность: 21.93 Гн±2%
Нелинейность индуктивности: 2%
Уровень частичных разрядов: 10 пКл
Режим работы: 1 час работа, 1 час остановка, 3 цикла в день.
Конструкция:
- Реактор с сердечником из электротехнической стали, обмотки выполнены из медного провода, маслонаполненный, с высоковольтным выводом. Имеет облегченную и компактную конструкцию, предназначен для частых перевозок. Индуктивность имеет линейную характеристику согласно МЭК60076-2010;
-Реактор имеет высоковольтный ввод напряжением 20 кВ с высоковольтной концевой муфтой.




2. Электронный источник питания (с регулируемым напряжением/частотой)
Модель: ПЧ-300/0.38/0-0.35
Номинальное входное напряжение: 380 В±20% (междуфазное)
Номинальный входной ток: 607.7 А
Номинальная входная мощность: 400 кВА
Номинальная входная частота: 50 Гц
Количество фаз на входе: 3
Номинальное выходное напряжение: 0-350 В
Номинальный выходной ток: 857.1 А
Номинальная выходная частота: 20-300 Гц
Шаг регулирования частоты: 0.01 Гц
Стабильность частоты: 0.02 Гц
Уровень шума: <65 дБ
Уровень частичных разрядов: <10 пКл
Режим работы: 1 час работа, 1 час остановка, 3 цикла в день.
Номинальная выходная мощность Sном: 300 кВт
Нестабильность выходного напряжения: 1%
Способ охлаждения: Принудительное воздушное охлаждение

Конструкция:
-Электронный источник питания установлен в шкафу со степенью защиты IP22, предназначенный для частых транспортировок;
-Шкаф имеет два мультиметра на входе и выходе; на дисплее отображаются напряжение/ток/коэффициент мощности cos φ / активная мощность и т.д.
-Шкаф оснащен воздушным контактором на входе и выходе;
-Шкаф оснащен реле защиты от сверхтоков и перенапряжения ABB;
-Способ охлаждения: принудительное воздушное
Система защиты и безопасности:
-Система блокировки. Пуск при «нуле»;
-Кнопка Вкл./Выкл.;
-Кнопка аварийного отключения;
-Защита при прибое и перекрытии: система автоматически отключается при перекрытии высоковольтной обмотки;
-Защита от короткого замыкания: система автоматически отключается при коротком замыкании;