空载感应耐压试验系统改造技术要求最终版全解.docx

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空载感应耐压试验系统改造技术要求最终版全解

空载感应耐压试验系统改造

技术要求

编制：

审核：

厦门宝丽达电子科技有限公司

日期：

年月日

空载感应耐压试验系统改造技术要求

1设备名称：

空载感应耐压试验系统

2设备型号：

非标

3设备数量：

1台

4设备安装地点：

5任务来源

因目前空载感应耐压试验系统容量限制，无法满足动车组牵引变压器五级检修中的空载试验及阻抗电压及负载损耗测量试验要求，需要进行改造。

为此特编制本空载感应耐压试验系统改造方案。

6试验对象及要求

动车牵引变压器（以下简称牵引变压器），以及其他额定电压在25KV以下，额定容量在6300kVA以内的单相牵引变压器。

7试验内容

7.1本试验系统的试验项目

本试验系统主要需要完成的变压器试验项目如下：

1）空载试验（空载电流及空载损耗测量）

2）负载试验（阻抗电压及负载损耗测量）

3）介质损耗角正切测量（配置独立仪表）

4）感应耐电压试验

7.2动车牵引变压器试验的种类

变压器空载、负载试验电源为50Hz的工频正弦波。

目前这套试验系统可以完成感应耐压试验，但系统由于容量限制可能无法完成空载、负载试验。

各型牵引变压器主要参数、空载试验及阻抗及负载损耗测量试验数据如下：

1）产品A

额定容量：

3855kVA额定频率：

50Hz

额定电压：

25000/1658×2/400V额定电流：

153.2/1008.7×2/1300A

表1A型牵引变压器空载、负载试验数据

空载试验

一次换算电压（kV）

测量电压

（平均值）

空载电流（A）

一次换算空载电流

空载损耗（W）

（A）

（％）

31.0

2056

12.1

0.8

0.52

2232

30.0

1990

9.2

0.61

0.4

1714

27.5

1824

5.0

0.33

0.22

1287

25.0

1658

2.6

1007

22.5

1492

1.4

809

20.0

1326

0.8

646

17.5

1161

0.5

491

判定标准：

在25kV时空载损耗在1050W+15%以内，空载电流百分比在0.182%范围内

阻抗及负载损耗测量

绕组

150℃下负载损耗（设计值）

阻抗电压

（设计值）

测量

电流

阻抗电压

负载损耗

油温

（kW）

（％）

（A）

（V）

（％）

（kW）

（℃）

U-V/S4-S1

122.9

-

133.4

4444

17.78

85.276

U-V/S4-S3

45.3

22.7

66.7

5688

22.75

31.452

U-V/S2-S1

45.3

22.8

66.7

5658

22.63

33.984

U-V/a-b

9.5

-

20.8

1152

4.61

6.864

S4-S1/a-b

8.9

-

156.8

156

4.7

6.622

负载损耗换算到150℃时的允差15%，阻抗电压（%）允差为1.195mH±10%。

2）产品B

额定容量：

5930/1342.5/560kVA额定频率：

50Hz

额定电压：

25000/2121×4/400V额定电流：

214.8/633/1400A

表2B型牵引变压器空载试验数据

同侧电压

测量电压（平均值）（V）

空载电流

空载损耗

实测值（A）

换算值（A）

换算值（%）

设计值（%）

偏差

实测（W）

设计（W）

偏差

31.0

2.630

6.80

0.58

0.24%

—

—

2554

—

—

30.0

2.545

5.70

0.48

0.20%

—

—

2286

—

—

27.5

2.332

3.60

0.31

0.13%

—

—

1822

—

—

25.0

2.121

2.30

0.20

0.08%

0.110%

-25.21%

1426

1403

1.64%

22.5

1.908

1.40

0.12

0.05%

—

—

1100

—

—

20.0

1.696

0.80

0.07

0.03%

—

—

779

—

—

17.5

1.484

0.50

0.04

0.02%

—

—

614

—

—

表4B型牵引变压器负载试验数据

试验绕组

测量电流（A）

阻抗电压

负载损耗

电感值

测量电压（V）

换算（%）

偏差

测量损耗（W）

换算到85℃（KW）

85℃标准值（KW）

偏差

换算电感mH

额定电感mH

偏差

（U-V）/（S8-S1）

214.8

33.5±10%

150.6

+15%

3.575±10%

（U-V）/（S8-S1）

214.8

8200

32.80

-2.09%

150000

170.51

150.6

13.22%

3.49

3.575

-2.44%

（U-V）/（S8-S7）

53.7

2100

8.40

—

4400

47.75

37.65

26.84%

—

—

—

（U-V）/（a-b）

22.4

1500

6.00

—

4400

38.91

10.8

260.26%

—

—

—

3）产品C

额定容量：

6300/4×1575kVA额定频率：

50Hz

额定电压：

25000/4×1900V额定电流：

252/4×829A

阻抗电压（%）42.5%（-5%～+15%）[40.38%～48.88%]，电感值-5％～+15%。

试验绕组

测量电流（A）

阻抗电压

负载损耗

电感值

测量电压（V）

换算（%）

偏差

测量损耗（W）

换算到85℃（KW）

85℃标准值（KW）

偏差

换算电感mH

额定电感mH

偏差

（U-V）/（S8-S1）

252

42.5

209.2+15％

3.10

注：

负载试验时，试验电流不得低于额定电流的50%。

8系统使用环境

环境温度：

－10～50℃

相对湿度:

≤95％

地面：

环氧树脂自流坪

供电：

三相五线制交流380V（±10％），50Hz

9本次改造主要内容

1）原试验系统介绍

产品试验工艺过程

图2变压器空载感应耐压试验系统功能图

如图2所示，主试验设备主要由中频发电机组（可含滤波器）、感应调压器、中间变压器、保护球隙、接地装置、无功补偿装置（备选）、测控台组成。

①系统配置互感器、隔离开关、过流、过压保护装置，检测仪表、PLC控制器、工控机（内存2G及以上，硬盘300G及以上，显示器15’及以上）、打印机（A4纸）等。

②系统配有三个移动推车，各部件分布在三个移动推车上。

推车一布置中间变压器、保护球隙、接地装置、互感器等；推车二布置测控台；推车三布置中频发电机组（可含滤波器）、感应调压器等。

作业时三个推车的布置如图1所示，各推车之间的连接线缆采用插接形式，要求连接方便快捷，线缆长度在图示距离增加2m以上。

移动推车装安装聚氨酯车轮，轮径150～200mm；每个移动推车需配有线缆存放柜及本推车上部件的保护装置及安全防护装置。

装备布置图

③系统具有过压、缺相、过流、接地保护。

④在推车一和推车二上安装急停按钮。

每个推车上安装警示灯。

⑤主要结构及要求：

中频机组（可配滤波器）：

输入电压：

380V±10%三相五线制，50Hz

容量：

≥60kVA

输出：

正弦波，三相线电压20～800V，可单三相切换。

输出频率：

150Hz，偏差≤0.01Hz

系统输出波形为正弦波：

波形畸变率≤3%，谐波含量≤5%

采取必要的降噪措施，要求噪音降低至65dB。

可以进行无载单--三相转换接线。

⑥保护功能：

（1）、过流保护。

（2）、开机零位保护：

必须零起升压，否则输出不会启动。

（3）、故障复位

（4）、急停

⑦感应调压器

输出容量：

≥30kVA

输出电压：

单相正弦波，电压30～420V连续可调

额定输出电流：

≥70A

额定状态负载可连续工作8h

磁通密度取正常电力变压器的80%；

⑧中间变压器：

相数：

单相

额定电压：

150Hz时高压输出端60kV，低压输入端900V，仪表端300V50Hz时高压输出端25kV

额定电流：

1A/75A

频率：

50Hz,150Hz（60kV）

额定容量：

60kVA

额定负载可连续工作8h以上

阻抗：

高压--低压＜3%

磁通密度150Hz时取正常电力变压器的80%；

⑨测控台

按照单相检测设计。

检测范围包括电压、电流、功率等。

要求系统能够在手动控制下同时采集各项数据，并打印输出。

系统及仪表误差范围及精度等级如下：

系统有效值电压测量误差：

≤±0.5%

系统电流测量误差：

≤±0.2%

系统功率测量误差：

≤±0.5%

电流互感器：

0.05级

电压互感器：

0.1级

电压表：

0.2级

电流表：

0.2级

功率表：

0.2级

测试时间设定范围：

0～60s可任意设定，分辨率0.1s，智能定时，到时报警。

被试品前采用双置气动隔离开关，具有接地、合闸两个位置。

系统配有手动警铃，及警铃与电压零位指示互锁。

⑩保护球隙：

规格：

φ50

电压等级：

100kV

工作频率：

50～150Hz

2）改造后试验系统

改造后试验系统分2路输出给各2个台位被试牵引变压器进行试验。

为便于试验线路进行切换，增加气动刀闸以便能安全地更换线路到另一侧的试验台位上进行试验。

采用1~2个操作台进行控制和测量，确保测量的准确性。

为避免影响供电网络，需增加补偿电容进行无功补偿。

增大中间变压器及感应调压器容量以满足牵引变压器试验的试验要求。

要求改造后的试验系统在空载试验时需要满足从变压器高压侧和低压侧均能进行空载试验的要求，试验时试验台提供的电流、电压、损耗等参数如下：

产品A：

空载试验：

方案一（高压侧输入）：

输出电压：

31/30/27.5/25/22.5/20/17.5kV输出电流：

≥1A输出功率：

≥4kW

25kV时，输出电流：

34.98~45.54A输出功率：

1050W+15%（设计值）

方案二（低压侧输入）：

输出电压：

2056/1990/1824/1658/1492/1326/1161V输出电流：

≥15A

输出功率：

≥4kW

（1658V时，输出电流：

2.32~3.02A输出功率：

1050W+15%）

负载试验：

输出电压：

点一：

≥2500V输出电流：

≥70A输出功率：

≥50kW

输出电压：

点二：

≥3000V输出电流：

≥40A输出功率：

≥20kW

输出电压：

点三：

≥1200V输出电流：

≥30A输出功率：

≥10kW

输出电压：

点四：

≥200V输出电流：

≥200A输出功率：

≥10kW

产品B：

空载试验：

方案一（高压侧输入）：

输出电压：

31/30/27.5/25/22.5/20/17.5kV输出电流：

≥1A输出功率：

≥4kW

（25kV时，输出电流：

20.57~27.50A输出功率：

1403~1426W）

方案二（低压侧输入）：

输出电压：

2630/2545/2332/2121/1908/1696/1484V输出电流：

≥10A

输出功率：

≥4kW

（2121V时，输出电流：

1.75~2.33A输出功率：

1403~1426W）

负载试验：

输出电压：

点一：

≥10kV输出电流：

≥220A输出功率：

≥180kW

输出电压：

点二：

≥2500V输出电流：

≥60A输出功率：

≥50kW

输出电压：

点三：

≥2000V输出电流：

≥30A输出功率：

≥50kW