WJF-400kVA/500kV工频无局放试验变压器成套装置

                         技 术 文 件

一、系统运行条件及使用对象：

1、使用对象：

400kV/500kVA无局放工频试验变压器成套设备能满足220kV及以下电压等级的绝缘子、高压开关、套管等电力产品的工频耐压、局部放电试验及其它绝缘性能试验要求。

2、使用环境条件：

环境温度：-10℃～+45℃

相对湿度；+25℃时为90%

海拔高度：不超过2500米

抗震能力：8级裂度

大气压力：0.1MPa

大气湿度：11g/m3

使用环境：户内

无导电尘埃

无火灾及爆炸危险

不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在

电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率＜3%

设有一可靠接地点，接地电阻＜0.5W

厂房内局部放电量背景值：＜10pC

试验变压器对周围空间距离不小于4米

电源容量：AC380V±5%，＜150kVA，电源电缆不超过95㎜2

二、必须满足的标准和适用范围：

JB/T9641－1999     《试验变压器》

GB1094.1-1996      《电力变压器第一部分总则》

GB1094.2-1996      《电力变压器第二部分温升》

GB1094.3-2003      《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》

GB1094.5-2003      《电力变压器第五部分承受短路的能力》

GB311.1-1997       《高压输变电设备的绝缘与配合》

GB/T16927.1-1997   《高电压试验技术》第一部分 一般试验要求

GB/T16927.2-1997   《高电压试验技术》第二部分 测量系统

GB7354－1987       《局部放电测量》

GB/T509-1997       《电力变压器试验导则》

GB2536-1990        《变压器油》

GB7252-1987        《变压器油中溶解气体分析和判断导则》

GB7328-1987        《变压器和电抗器的声级测量》

JB8749-1998        《调压器通用技术条件要求》

三、400kVA/500kV工频无局放试验变压器及其成套设备的组成：

序 号	型  号	设备名称	数量（台）
1	ZC-400/500	工频无局部放电试验变压器	1
2	TC-150/0.38/0～3.3	柱式调压器	1
3	ZCR500-5-1	保护电阻	1
4	TRF500-0.0005	电容分压器（兼做耦合电容器）	1
5	PGL-1	前级低压开关柜	1
6	LNF-150/2×50	电源噪声滤波器	1
7	DBK-400/3	可调补偿电抗器	1
8	TCS-2010	智能控制台	1
9	ZCV2-1	数字式峰值电压表	1
10	附    件	测量电缆、控制电缆，接地棒，高压无晕导线	1套

四、主要产品的技术参数                  

1、工频无局放试验变压器

型    号：ZC-400/500

结构型式：绝缘圆桶、固定式

相    数：单相

频    率：50Hz

额定容量：500kVA

额定电压：励磁绕组：  2×3kV          高压绕组：500kV   

额定电流：励磁电流：  2×133A        高压电流：0.8A      

低压绕组即可以串联也可以并联：

低压绕组串联时，电压出250kV/1.6A；低压绕组并联时，电压出500kV/0.8A；

（试验变压器的高压端地端通过5/5电流互感器接地后，试验时可以监视高压侧电流数，确保人身和设备的安全）

波形畸变率：≤3%

空载电流：≤10%

测量绕组电压比：1000/1

过流能力：在150％In额定电流持续时间300S工况情况下，过电流对试验变压器绕组均不应造成热损坏和绕组变形；

过压能力：在110％UH（550kV）时间60S下过电压不应造成试验变压器任何绝缘损坏；

突发短路放电试验：在460kV电压输出时通过保护电阻放电3次对试验变压器不造成任何损伤；

绝缘水平：低压输入端子对地工频耐压水平10kV/1min

          高压尾、测量端子对地工频耐压水平5kV/1min

局部放电量要求：额定电压（500kV）下局部放电量≤10pC；80%额定电压（400kV）下局部放电量≤5pC；

介质损耗：＜0.4%

噪    声：≤60dB

外观颜色：试验变压器主体和电容器主体为红色

运行时间：额定电压500kV额定电流0.8A下，短时（60分钟）；80%额定电压（400kV）、80%额定电流（0.64A）下，可连续长期运行，其线圈温升小于65K，线圈对油的温升小于55K；

保    护：在试验变压器的励磁绕组安装有3kV氧化锌避雷器

体    积：φ2000/φ2300×(2400㎜×2)

重    量：＜13000㎏

2、柱式调压器

型    号：TYDZ-150/0.38/0～3.3

相    数：单相

冷却方式：ONAN

频    率：50Hz

调压方式：电动调压

额定容量：150kVA

额定电压：输入电压：0.38kV          输出电压：0～3.3kV

额定电流：输入电流：394.7A          输出电流：0～45.45A

波形畸变率：≤3%

起始电压：≤0.5%

噪声水平：≤60dB(测距点1米)

绝缘水平：初级绕组对次级绕组及地绝缘：5kV/1min；次级绕组对初级绕组及地绝缘：10kV/1min

短路能力：暂态容量状态下试验变压器输出端通过试品保护电阻对试品放电时，短路电流达10倍之多输出，放电持续时间8个周波内不应对调压器绕组造成任何热损坏和机械变形；

温    升：调压器在额定电流下连续运行1小时，油面温升55K，线圈温升65K；

产品结构：设有调压器上、下限位功能、放油阀和油位指示器；

体    积：长1450*宽1050*高1900㎜

重    量：＜2200㎏

3、电容分压器（兼做耦合电容器）

型    号：TRF500-0.0005

额定频率：50Hz

标称电容量：500pF

额定电压：500kV

标称分压比：2000/1

介质损耗： ＜0.2%

温度系数：＜0.0005

局部放电量要求：额定电压（500kV）下局部放电量≤10pC；80%额定电压（400kV）下局部放电量≤5pC；

过压能力：在110％UH（550kV）时间60S下过电压不应造成试验变压器任何绝缘损坏；

测量精度：＜±1％

允许运行时间：同试验变压器

低压臂耐压3kV/1min；高低压臂采用同一种介质做成，以保证设备的分压比不受温度的变化

结构形式：绝缘外壳油浸电容器结构，由顶罩、电容器本体、移动底盘、低压臂，除可移动底盘、均压罩，而外其他的绝缘附件均要在额定电压下的局部放电量指标小于5pC，绝缘耐压要求小于550kV电压下无异常放电；

顶部均压罩结构：均压罩采用优质LY2纯铝板做成，焊接工艺采用亚弧电焊机焊接工艺确保长期放置在空气中不发生铝氧化，其曲率半径包容550kV工频电压在均压罩上不发生电晕现象，特别是上面定布置成件要求金加工后热镀锌方式以防止元件在空气中发生铁氧化，长期下去会使以上元件产生氧化后造成电晕放电现象。

体    积：φ205/φ1800×4800㎜

重    量：＜500㎏

4、保护电阻

型    号：ZCR500-5-1

额定频率：50Hz

额定电压：500kV

额定电流：1A

标称电阻：5kΩ

额定功率：5kW

局部放电量要求：额定电压（500kV）下局部放电量≤10pC；80%额定电压（400kV）下局部放电量≤5pC；

运行时间：同试验变压器

温    升：100%IH下连续运行60分钟，电阻表面温升不大于80K；

体    积：φ400/φ700×3000㎜

重    量：＜260㎏

5、前级低压开关柜(调压器输入柜)

型    号：PGL-1

额定电压：0.38kV

额定电流：400A

线圈电压：220V（分、合闸）

动作次数：20000次

型    式：采用交流接触器加隔离开关进行保护

柜子面板设有：电源分闸指示灯、电源合闸指示灯、手柄隔离刀闸

体    积: 长700*深850*高1600㎜

重    量：＜300㎏

6、电源噪声滤波器

型    号：LNF-200/2×150

额定电压：3kV/3kV

额定电流：150A/150A

冷却方式：干式自然冷却

额定频率：50Hz

线路数： 2  路

滤波电抗器品质因数：＞70

衰减特性：40KHz-100KHz＞40dB；100KHz-1MHz＞60dB

允许运行时间：同试验变压器

重    量：＜300㎏

衰减曲线图：

7、可调补偿电抗器

型    号：DBK-400/3

额定容量：400kVar

额定电压：3kV

补偿电流：13.3A～133.3A

线 性 度：＜±1%

噪    音：＜70dB     

电抗器设有：补偿电流互感器（150/5）直接安装在补偿电抗器内；

补偿电抗器并联在试验变压器前端，进行电源补偿，减少电源容量；

过流能力：在120%In额定电流持续时间10分钟工况情况下，过电流对补偿电抗器绕组均不应造成热损坏和绕组变形；

过压能力：在110%UH时间10分钟下过电压，不应造成补偿电抗器绕组的任何绝缘损坏；

运行时间：在100%UH下连续运行60分钟，此时电抗器绕阻温升≤65K，油面温升≤55K。

设计时中注意的事项：

采用了绕组的线圈的采用多股园铜线并绕的方法，目的是为了降低电抗器绕组的“涡流损耗”；取铜线电流密度≤2A/mm2；

绝缘水平：全绝缘，所有端子对地绝缘耐压10kV/1min无异常放电

调节方式：通过单相电机无级调整

运行时间：同试验变压器

体    积：长方形长750*宽550*高1500㎜

重    量：＜2400㎏

8、智能控制台                           

型    号：ZCS-2010

控制回路电压：手动/自动功能

自动控制：含义就是具有自动稳压功能

控制回路电压：220V、2.5A、具有手动和自动控制功能，高压电压输出速率保持在每秒1kV±10%；时间设定可计时：1S-99h，电流可任意设定，过流动作时间≤10ms；并具有恒压闭锁功能；自动控制时，控制台有精密的基准电压(即试验电压预置值)，其不稳定性不大于1%，实际电压与基准电压的误差不大于1%，调压精度可达1%；控制台中主要元件如接触、按钮、继电器等应采用质量好的进口元器件。

功    能：安装有过压及防止试品击穿时电压反击防雷器件措施，其中电气元件均采用欧姆龙、西门子可编程控制器等国际大品牌公司所生产继电器和关键部件，端子排采用“菲律克斯”器件，所有仪表均为数显表均为电脑上显示，主要功能控制及面板仪表显示如下：

1）、测量绕组电压表精度等级不低于1级；

2）、电容分压器电压表（采用数字式峰值电压表）

3）、设有调压器输入电压表、调压器输入电流表、调压器输出电流表、试验变压器输出电流表、电抗器补偿电流表、试验变压器输出 电压表、高压输出电流表，精度等级不低于1级；

4）、设有调压器上、下限位保护、自动复零；

5）、升、降功能、耐压记时（耐压计时可根据试验需要自行设定耐压时间）、过流、保护功能；

6）、设有前级开关柜分、合功能、开关柜分闸、闭锁功能、紧急按钮、设有警铃、门连锁、相应的指示灯；

7）、控制台应具有故障显示、调压器复零显示等功能

8）、控制台上有高压测量的峰值表:

峰值电压表具有测量有效值、峰值、峰值/功能，并可记录（保持）闪络时的电压值；系统测量误差：符合IEC60060-2

测控系统主要由净化隔离电源、工业控制计算机、主电源控制柜、PLC现场控制机柜、电压电流数据采集装置等组成。LCD触摸屏采用PHILIPS的19寸黑色宽屏液晶显示器；屏柜为标准PS柜800×800×2260mm，颜色RAL7035。测控系统的外观包括尺寸、颜色等需经买方书面认可。

测控系统采用计算机远程控制，同时具有手动控制和自动控制两种控制方式。控制桌上只摆放工业控制计算机和LCD屏，除此之外所有控制和测量单元均放置在标准屏柜中，通过光纤或电缆与工控机相连，实现在工控机上能完成系统所有设定、运行、测量等参数，同时工控机也能通过LCD屏实时显示和监控整个系统的运行状态。控制桌、标准屏柜外观设计、颜色，成套装置颜色、尺寸要获甲方书面认可。并且具有过压, 、过流保护、声光自动报警等功能, 。控制桌具有控制电源总开关（, 带锁）和紧急跳闸, 按钮。

10）、主要技术参数

a.电压、电流测量系统的总不确定度＜3%

b.输出电压

调节电压范围：0～500.0kV到需要的试验电压连续可调

设定细度：1kV

电压测量显示范围：0～500.0kV到需要的试验电压

显示精度：1kV

c.输出电流

电流测量显示范围：0～5A

显示精度：0.05A

d.电压保持时间

设定时间范围：2s～9999s

设置细度：1s

显示精度：1s

控制系统功能

测控系统是计算机智能控制系统，测控系统采用一组人机界面进行控制操作。测控功能可分为如下几类：操作功能、测量功能、状态显示功能、互锁联动机制和保护功能。

（1）操作功能

a.兼有手动和自动操作功能，自动操作按试验程序由控制软件实施；

b.调压器原边开关的合切

c.调压器升压降压

d.控制调压器升压速度

e.控制调压器降压速度

f.整定定时器时间

g.整定电流保护水平                                       

h.整定电压保护水平

i.复位保护状态

j.警灯警铃操作：可随时按响警铃，可选择合闸时响警铃2秒钟,合闸后自动点亮警灯。

k.计时操作：按下计时按钮或自动计时开始后,系统开始计时,计时按倒计数显示,当达到定时器时间设定值时自动降压,降压限位后自动降压停止。

（2）测量功能

a.试验变压器一次绕组电压、电流并显示，准确度1%

b.工频电容分压器(试验变压器二次绕组)电压、电流并显示，准确度1%

（3）状态显示功能

a.调压器原边开关的合切状态

b.调压器升压降压的限位状态

c.过电压保护动作显示

d.过电流保护动作显示

e.开关柜二次保护器件动作显示

f.试区门保护开关未闭合无法进行合闸操作的提示

g.紧急按钮未复位无法进行合闸操作的提示

h.调压器不在最小限位无法进行合闸操作的提示

i.控制台应有紧急停止按钮，屏柜应有控制电源的开关和电源指示灯，电源主回路开关应有明显开断点

（4）互锁联动机制

a.调压器不在最小限位时不能进行交流接触器的合闸操作

b.试区门开关未闭合时无法进行交流接触器的合闸操作

c.紧急按钮未复位时无法进行交流接触器的合闸操作

d.交流接触器合闸后打开试区门开关则自动跳闸

e.交流接触器跳闸后则调压器自动降压到最小限位

（5）保护功能

a.开关柜应具有独立于控制系统之外的电压、电流保护器件,当电压、电流的值达到器件整定值时保护动作,动作状态可由控制程序界面和控制面板指示灯指示.

b.控制系统可分别设定试验变压器原边和副边的电压保护值.当电压达到设定值的90％时,系统给出“电压值达到90%提示”的提示;当电压达到设定值时,并禁止升压操作。

c.控制系统可分别设定试验变压器原边和副边的电流保护值.;当电流达到设定值时, 并禁止升压操作。

d.升压操作警铃；

e.具有完善的警灯、警铃等试验区报警功能；

f.留有外置警灯、警铃扩展接口。

①主要硬件配置

CPU 双核 2.4G

1G内存DDR

160G硬盘

PHILIPS15”LCD，1024×768  32位真彩色

键盘，光电鼠标

②主要软件安装

WINDOWS XP系统,

OFFICE 2003, 包括Access数据库软件.

功能达到要求的技术规范

西门子公司S7-300PLC

PLC控制单元（下位机）

Siemens  s7-300

输入点            16点

输出点            16点

模拟输入通道      8通道

模拟输出通道      4通道

A/D采样分辨率    12Bits

D/A采样分辨率    12Bits

隔离继电器,模拟量转换模块

电子调压器220V-DC

与工控机RS232光纤隔离通讯

电源滤波器

保护单元

系统特点

安全性高

抗干扰能力强                                               

扩展性好

智能化高

操作性好

控制台体积：长1250×深1000×高1250㎜                     

重    量：＜30㎏

9、数字式峰值电压表

型    号：ZCV2-1

功    能：峰值电压表主要用于工频耐压试验的电压测量可对工频试验电压和真有效值进行测量，因此它必须要具备以下的功能：

1、输入电压量程：输入电压量程为700V，所指电压是峰值/或真有效值；

2、此电压是仪表输入的实际电压：输入电压=试验电压/分压比；

3、峰值复现：峰值/有效值显示选择；

4、电压显示：电压显示采用4位半数字表；直接显示试验电压的真有效值或峰值/；读数单位为千伏；

5、变比设置开关：开关为四位数字，表示变压比最大可至9999；试验前拨动此拨码开关到实际试验时的分压比，可以使测量数据更加准确；

6、放电瞬间的过电压数值的放电电压数值的自保持功能。

五、成套设备均应进行以下内容的出厂试验及现场交接试验<, B>

出厂和现场有条件时将进行如下试验，其标准按有关专业标准和协议规定执行，出厂试验与现场交接试验结果应无实质性差异。

1、工频无局放试验变压器的出厂和现场验收的内容。

序号	检查及试验项目	检验方法
1	外观检查：设备无渗漏油，表面光洁无伤痕，无永久变形	目测
2	密封试验：施加0.02MPa压力，24小时压力不降，无渗漏油，无永久变形	用一件满量程0.05MPa压力表，通过空压机加压到0.02MPa压力后，观察几何尺寸和漏油状况
3	变压比试验	电压法
4	绕组联结组校订	电压法
5	各绕组直流电阻测量	电桥测量
6	绝缘特性测定 (1)绝缘电阻测定＞1000MΩ (2)吸收比（R60/R15）测定 (3)介质损耗因数测定	仪表 (1)ZC-2500伏特手动摇表测量； (2)高压介损电桥测量
7	变压器油试验 (1)电气强度试验 击穿电压≥60kV (2)微水＜10ppm (3)介质损耗因数≤0.4%(90℃)	试验变压器油耐压仪和变压器油的理化分析仪测量
8	外施耐压试验	低压绕组对地耐压10kV/1min无异常放电
9	自感应耐压试验	调压法分别在500kV/60min、550kV/1min无异常放电
10	空载电流及空载损耗测量	电压、电流、损耗测量法
11	短路阻抗测量	电压、电流、损耗测量法
12	局部放电测量(耐压前后各一次后比较试验)	采用局部放电仪分别记录放电前后的数据，然后进行数据比较，无重大偏差为合格品
13	放电试验：460kV下经保护电阻对地短路进行放电试验三次	采用棒对板放电三次，考核放电时所产生过电压对串级试验变压器系统设备元件无损坏现象
14	波形畸变测量＜3%	示波器测量法

2、柱式调压器出厂试验项目（系统考核试验）

3、电容分压器的检查及试验项目（系统考核试验）

4、保护电阻的检查及试验项目（系统考核试验）

5、前级低压开关柜的检查及试验项目（系统考核试验）

6、电源噪声滤波器的检查及试验项目（系统考核试验）

7、可调补偿电抗器检查及试验项目（系统考核试验）

8、智能控制台的检查及试验项目（系统考核试验）

9、峰值电压表的检查及试验项目（系统考核试验）

六、设备安装、调试与验收

1、到货

1.1货到达指定地点，由供方与需方到场共同进行开箱验收，主要进行外观、货物数量和配置情况检查；

1.2外观、数量和配置检查合格后，再依次进行各元部件的检查。

2、设备安装调试

2.1设备到货验收后进行安装

2.2安装工作应由供方进行

2.3安装完毕进行系统调试和各种功能检查

3、设备验收

3.1设备安装调试完毕后进行如下验收试验：

①、系统升压试验：升压到额定值

②、系统保护功能试验

③、需方场地局部放电量的确认

④、满容量试验试验一般在需方现场进行

⑤、需方和供方共同认可的其他试验

4、系统安装调试后应达到本协议书的技术要求。

5、设备包装

5.1供方须按照国际标准和需方的实际的运输条件，将整套系统采用适用于供方确定运输方式的包装箱进行包装好，并将安装使用说明书、产品合格证明书、装箱单、铭牌图或铭牌标志图以及其他资料等应包好装好，防止受潮；

5.2从供方发货至需方收到期间，设备应完好无损。凡因包装不良所造成一切损失应由供方负责。

七、提供的技术文件

1、提供所有部件、产品的参数、安装图以及操作使用过程中所需资料；

2、本套产品的出厂资料。