直流絕緣子體積電阻、離子遷移、熱電破壞測試綜合系統-上海長肯試驗設備有限公司
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          直流絕緣子體積電阻、離子遷移、熱電破壞測試綜合系統主圖

          【產品簡介】

          基于中國幅員遼闊,地域面積廣闊,資源不均衡,導致目前我國輸電線路及聯網(并網),需要跨區域、遠距離的傳輸;所以超高壓直流輸電事業的發展也異常的迅速。隨著近年來輸電線路電壓等級的不斷提高,直流絕緣子的老化問題日趨嚴峻。

          直流絕緣子在在電力系統中應用很廣泛,尤其在直流輸電工程中的應用。用于支持帶電導體并使其絕緣的電器元件。一般由絕緣件(如瓷件)和金屬附件(如鋼腳、鐵帽、法蘭等)用膠合劑膠合或機械卡裝而成。屬于外絕緣,在大氣條件下工作。架空輸電線路、發電廠和變電所的母線和各種電氣設備的外部帶電導體均須用絕緣子支持,并使之與大地(或接地物)或其他有電位差的導體絕緣。由于其工作環境一直處于大氣條件,那么絕緣子本身的耐氣候老化性能也就成了電力部門非常關心的重點問題。長期老化性能的優劣與運行條件(如電應力、機械應力和熱應力、大氣自然環境溫濕度、紫外、臭氧)以及絕緣子內在材質有很大關系。在模擬絕緣子實際工作環境下的老化性能綜合試驗方面主要包括:大氣環境的污垢(防塵試驗)、降雨(淋雨試驗)、太陽輻射(光照老化試驗)、放電(局放試驗)、高溫高濕(高低溫交變濕熱試驗)、大氣中腐蝕性成分老化(復合鹽霧腐蝕試驗)等。

          對于瓷絕緣子材質在直流電壓下的老化成因,有人認為,瓷質中的堿金屬離子,特別是Na’離子在遷移過程中由于獲得電子而形成體積比離子體積大兩倍的原子,局部膨脹應力致使絕緣子破裂(主要出現在絕緣子頭部);另外一種觀點認為.離子遷移造成了瓷件內部電阻率不同的導電層,導致不均勻的電場分布,長時間作用后而出現擊其穿。為了驗證其在運行狀態下的老化成因,電氣制造商必須對其進行自然大氣環境中的工作狀態的一種模擬測試。

          【參照標準】

          1、GB/T 16927.1-2011  高電壓試驗技術 第一部分:一般試驗要求

          2、IEC 60-1:1989

          3、GB/T11158-2006高溫箱技術條件

          4、GB/T 19443-2004    標稱電壓高于1000V的架空線路用絕緣子-直流系統用瓷或玻璃絕緣子元件-定義、試驗方法和接收準則

          5、IEC 61325:1995, MOD

          【靈活定制】

          本試驗設備也可根據客戶具體技術需求進行靈活定制。

          【技術參數】

          型號: ZWS-27型    

          恒溫箱內部尺寸(D×W×H): 2000×4500×3000 ㎜

          溫度范圍:   RT+10℃~150℃

          溫度均勻度:   ≤ 2℃  (150℃內,空載時)

          溫度波動度:   ±0.5℃ (空載時)

          溫度偏差:   ≤±2℃

          時間設定范圍:   0~9999 小時、分鐘、秒

          直流高壓產生測量系統:

          輸出電壓:     0~+300kV  DC

          電壓測量精度: △≤1%

          電壓脈動系數: δ≤0.5%

          最大負載電流: Imax=100mA

          電流測量精度: δ≤1%(注:總電流)

          連續運行時間: T≥180天

          絕緣子離子遷移測量系統

          被測試品數量:   N≥54只    (H=300mm Φ=320~600mm)

          體電阻測量:     R≥1010Ω    測量精度≤±3%

          遷移電荷量測量: Q∶0~5C     測量精度≤±1%

          溫度測量范圍:   室溫~200℃  測量精度≤±0.5℃

          溫度控制的穩定性和均勻性偏差:±1℃

          熱電破壞試驗測量系統:

          試品數量:      N=54只         (H=300mm Φ=320~600mm)

          體電流測量:    0.001μA~1mA     測量精度≤±2%

          溫度測量范圍:  室溫~150℃        測量精度≤±0.5℃

          溫度控制的穩定性和均勻性偏差:±1℃

          【結構簡介】

                 一、主箱體部分

          (1)結構:采用組合拼裝式庫板結構,它將直接構成一個密閉的試驗空間。所有材料均選用最優質的原材料,并按照絕對可靠的質量保證標準制作。根據用戶要求的試驗室尺寸,預先制作并聚氨酯發泡+巖棉。各關鍵部位均受嚴格控制,免去日后繁雜的維修保養。

          為延長設備的使用壽命,庫板外壁材料為高韌性鋼板并以無溶劑粉體樹酯涂裝, 厚1.0mm,內壁材料為進口SUS#304耐熱耐寒不銹鋼板,厚1.0mm。庫板在發泡前預埋特殊設計加工的防變形鋼木骨架。內層灌注厚150mm的硬質聚胺脂+巖棉材料,具有特效絕熱隔音性能,使試驗室的運行成本顯著低于其它材料。

          該試驗室用保溫材料經國家建筑科學院測定的參數如下:

          參數

          導熱系數

          導溫系數

          比熱

          抗壓強度

          抗彎強度

          吸水性

          自熄性

          數據

          0.0162大卡/米·度·小時

          0.000942米2/小時

          0.338大卡/公斤·度

          >2Kgf/cm2

          >2.5Kgf/cm2

          <3克/100cm2

          ≯7秒

          (2)底板:采用優質SUS304不銹鋼防滑板厚3.0mm,最大承重3~5噸。

          (3)大門:前后雙開大門4500(寬)×3000(×高)(實際門洞大小可二次設計),里外都能開門,并帶鎖,防止無關人員或不知情人員意外打開試驗箱而破壞試驗的連續性,大門內板是不銹鋼板,外表面是與箱體外表面材料一樣的高韌性鋼板,在門和門框的周圍預埋有加熱絲,加熱絲的開啟由設備根據不同的運行工況自動開啟,門鎖采用優質新型雙聯冷庫專用鎖具。

          (4)觀察窗:設有觀察窗以便于觀察內部情況,觀察尺寸為長350mm×高500mm,暫設1個,安裝于側面庫體上。設有全透明的內外鍍膜加熱防霜裝置,四層中空玻璃,在各種溫度試驗時觀察窗的加熱絲自動開啟,防止凝露和結霜,保障設備在長時間開啟裝態下都能通過觀察窗觀察到箱內試驗情況。

          (5)引線孔:箱體側面配有1個∮100mm引線孔,供試驗走線用,其放置位置、數量、孔徑在設計前可適當調整。

          (6)平衡裝置:箱體安裝有氣壓平衡裝置,保障設備在試驗時箱內氣壓始終與外界的保持基本一致。

          (7)照明:箱內安裝有耐高溫照明燈4盞,便于觀察箱內的試驗樣品。照明燈在箱外控制面板上有開關控制。

          (8)屏蔽系統。保障試驗室的安全運營及抑制電磁干擾,設備可靠接地。

          (9)室體配備與無局放變壓器配套用300KV穿墻套管。 

          (10)絕緣子試品支撐架,每個老化室內配備4個絕緣子試品支撐架,絕緣子試品支撐架每層放4個絕緣子,共三層,最多可放置54個絕緣子。試品支撐架配有緊密接觸試品架高壓端的壓力彈簧。設有裝載絕緣子的掛鉤,試品支撐架與箱體可靠絕緣。

                  二、空氣循環部分是保證設備溫度的均勻性、偏差等技術指標的重要組成部分。

                  本方案采用傳統的環境模擬試驗設備的熱平衡調溫調節模式。即設計一個內置式空氣混合調節腔,腔內安置蒸發器、加熱器、離心風機??諝庹{節腔置于試驗室的側面,空氣在通道下部被吸入,再自下而上經加熱器加熱,再經長軸電機驅動離心風機,然后將經調節好的溫度空氣送入試驗區內,循環往復,逐步使室內達到試驗要求。在氣流組織上是上送下回。

          三  通道骨架:支撐需要安裝在通道內的部件。

          四  風機:采用離心風機,是箱內攪拌空氣的動力源,風機把箱內通過蒸發器和加熱器混合的空氣進行攪拌,然后送出通道,讓空氣在箱內循環。

          五  馬達架:設備風機的主要固定和支撐部件。

          六  加熱器:采用鎳鉻合金發熱絲,配置合理的表面發熱負荷量,無明火,壽命長,是設備的主要熱源,為設備升溫和溫度點冷熱平衡提供所需的熱量。

          七  通道熱保護裝置。此裝置在設備保溫板的臨界允許溫度以下就報警,且切斷加熱器,從而達到保護設備和樣品的目的。

          八  高壓電氣控制及傳輸部分:高壓所有部分采用采用無局放設計,高壓電壓值測量結果顯示、自動恒壓控制上位機、故障報警事件及故障回憶功能均在上位機自動完成,升壓、降壓、故障跳閘、過流保護及其相關的顯示燈等在試驗操作控制臺上完成。

          九  控制系統:采用智能觸摸屏專用溫度程序控制器,控制調節試驗室內的溫度度,自動決定執行元件 (如加熱器、風機等)的工作狀態。

          顯 示 器:7寸真彩觸摸控制液晶顯示屏。

          運行方式:定值或程序

          設定方式:中文菜單,觸摸屏方式輸入

          程序容量:可儲存120組、1200段試驗程序

          循環次數:每個程序段可循環999次

          預約開機:可執行預約開機功能

          設定范圍:溫度:RT+10℃~+150℃,

          控制器設定精度為:溫度0.1℃ ,時間0.lmin。

          畫面顯示:彩色實時曲運轉紀錄曲線顯示畫面與設定曲線

          復電后選擇: 停電復電后可“冷起”“熱起”“停機”之設定選擇設備具有超溫,風機過熱、過流等多種報警保護功能,而控制器具備的故障自診斷功能可保證一旦設備出現異常,將切斷主要部件的電源,同時發出報警信號。

          溫度測量采用高精度鎧裝鉑電阻Pt100

          本控制器具有程序試驗和恒定試驗的功能,用戶可根據試驗的要求和

          需要,進行編程試驗和恒定試驗。

          配備獨立的工作時間累計計數器。

          數據存儲,10s一個數據最少可以存儲90天,存滿不覆蓋原數據。

          電力電氣傳感控制系統可根據用戶目前使用的常規電壓、電流、電阻傳感控制方式

          十  安全保護裝置:

          室體超溫報警;

          風機過電流報警;

          電壓報警;

          電流報警;

          電阻報警;

          電源缺相、相序報警。

           

          第二部分:體積電阻試驗技術方案

           

          1、體積電阻試驗遵循標準

          直流絕緣子試驗遵循標準:IEC 61325-1995 和GB-T 19443-2004《標稱電壓高于1000V 的架空線路用絕緣子-直流系統用瓷或玻璃絕緣子元件-定義、試驗方法和接收準則》標準內容提要:

          體積電阻試驗:

          a、試驗要求:

          電壓限制范圍65kV≤V 試驗≤75 kV ,溫度限制范圍90℃≤θ試驗≤

          130℃,在試驗過程溫度和電壓允許波動范圍為:±5%之內

          b、試驗方法:

          烘箱溫度加熱到θ試驗溫度保持2 h 后,施加V 試驗,每4h 測量一次流過,每個絕緣子的電流,用于計算日平均電荷量。

          體積電阻試驗:

          a、(90±2)℃下測得的電阻R90

          b、(120±2)℃下測得的電阻R120

          c、(150±2)℃下測得的電阻R150

          n 熱破壞試驗:(設備可完成熱破壞試驗)

          a、SFL<300kN 時,施加+110kV 直流電壓,電壓范圍:0- +5%

          SFL≥300kN 時,施加+125kV 直流電壓,電壓范圍:0- +5%

          b、恒溫箱的溫度為80℃,不應低于80℃

          c、溫度施加時間8h

          d、8h 后停止加熱,絕緣子滯留在烘箱內30min

          e、30min 后對絕緣子施加規定的試驗電壓1min

          f、判定條件:試驗時絕緣子擊穿或者破碎都認為設計不合格

          2、直流絕緣子離子遷移試驗方法

          把潔凈的絕緣子放置在恒溫箱內給絕緣子鋼腳施加直流電壓,鋼帽通過一適當電流測量裝置接地,緊靠鋼帽附近的瓷件外表面安裝一個保護電極以消除泄漏電流的影響。在烘箱溫度達規定θ試驗試驗溫度并保持2h 后,

          開始施加電壓 V 試驗。溫度和電壓應維持在 0-+5%內 應每 4h 測量通過各個絕緣子的電流,并用來計算通過絕緣子的日平均電荷量,當各日平均電荷的總量達到預期電荷量Q50(即50 年累積電荷量,預計瓷和玻璃絕緣子的壽命為50 年) 可以除去該絕緣子上的電壓或除去與地的連接,當所有的絕緣子都達到Q50 時,應除去電壓并將它們冷卻,如果在此過程中絕緣子沒有發生擊穿現象,則認為該絕緣子通過了離子遷移試驗。 

          3、直流絕緣子體積電阻試驗關鍵技術

          在離子遷移試驗中,最關鍵的一項指標就是在直流高壓下絕緣子的泄漏電流測量,該電流的范圍約為10﹣5-10﹣14A,對于如此微弱的信號必需采用高精度的測量儀器,而且儀器測量長期穩定性能也非常重要,如果測量電流的誤差非常直接影響到試驗準確程度,自己研發的微電流測量系統或許測量要求能夠達到要求,但是長期穩定性一時無法得到結論,所以我們放棄了自己的研發高精度電流源的設想,選用美國吉時利儀器公司 (KeithleyInstruments,Inc.)的高精度微弱信號測量儀6514 型靜電計測量泄露電流,提高整個設備的數據有效型,從而提高試驗數據的精度。

          4、設備使用條件

          n 海拔高度:£1000m

          n 環境溫度:-5℃~+40℃

          n 相對濕度:< 85%(20℃),無凝露

          n 最大日溫差:25℃

          n 使用環境:戶內,

          n 無導電塵埃

          n 無火災及爆炸危險

          n 無腐蝕金屬和絕緣的氣體

          n 電源電壓的波形為正弦波,波形畸變率 < 5%,電壓波動小于5%

          n 接地電阻不大于0.5Ω

          n 專用供電系統應安裝避雷器

          5、體積電阻試驗設備技術指標

          直流電壓源:負荷容量20kVA

          輸出電壓:0~±150kV

          電壓測量精度:≤1%

          調壓方式:微機控制或者高頻高壓直流源(可選)

          泄露電流測量: 范圍:10-16-10-2A

          測量速度:1200 個讀數/秒

          特殊功能:主動消除儀器電流測量偏移

          噪聲:<1fA

          體電阻測量范圍:電阻測量R≥500Ω

          體電阻測量精度:≤0.5%

          體積電阻精度≤0.5%

          溫度箱技術指標:溫度控制范圍:RT+10~200℃

          溫度均勻度:±1℃

          n 溫度測量精度:≤0.5℃(內部20 個溫度傳感器)

          n 電壓擊穿和測量開路保護電路:四級 

          6、體積電陰試驗系統框圖

          n 系統總框架如圖1:

           

          7、主要部件

          7.1 主要元部件參數

          n 高壓直流裝置:0-±150kV

          n 吉時利儀器6514/E 高精度微弱電流測量儀

          n 50 路電流測量切換模塊

          n 恒溫箱:RT+10~200℃

          n 20 路溫度測量模塊

          n 串口光纖隔離模塊

          n工業控制柜:研華工業控制計算機+DEL 17 寸顯示+ UPS 計算器掉電保護器

          n 直流絕緣子泄露電流測量控制軟件

          7.2 主要部件性能

          7.2.1 高壓直流裝置:0-±150kV

          7.2.1.1 器件清單

          n充電變壓器                            一臺 

          直流電壓發生器本體                    一套 

          直流電阻分壓器                        一套 

          直流計算機操作控制測量系統             一套 

          保護電阻                              一根 

          20/0.38/0~0.42 柱式調壓器           一臺 

          自動接地裝置                           二套 

          7.2.1.2 整體技術參數

          n 整套裝置額定輸出電壓:±150kV;

          n 整套裝置額定輸出電流:0.2A;

          n 整套裝置紋波系數:≤3%;

          n 整套裝置電壓測量不確定度:≤3%;

          n 整套裝置局部放電水平:150 kV 下無局放。

          n 整套裝置能連續運行

          7.2.1.3 各部件主要技術參數

          (1) (1)20/60 充電變壓器 

          相數:單相 

          頻率:50Hz

          額定容量:20kVA

          額定輸入電壓:0.38kV

          額定輸出電壓:60kV

          額定輸入電流:52.6A

          額定輸出電流:0.333A

          工頻耐壓水平:1.1IN/1min

          短路阻抗:   ≤8%

          運行時間:可連續運行 

          2)高壓直流電壓發生器本體(整流及濾波部份)

          n 標稱電壓:150kV(DC)

          n 額定輸出電流:200mA

          n 直流脈動:輸出電流200mA,輸出電壓時150kV,脈動因數≤3%

          n 級電壓:75 kV(DC)

          n 濾波電容:0.5μF/100kV,倍壓電容1μF/100kV

          n 直流高壓極性:為正負兩種極性可調,且方便、快捷、可靠

          n 接地放電裝置:具備自動接地放電裝置

          n 持續工作時間:能連續運行

          (3)結構特點:

          n 發生器本體充電為倍壓充電方式,結構采用串級直流高壓結構,將濾波電容器、高壓硅整流器、自動鋼帶接地裝置組合在一起;

          n 全套裝置分二級,方便拆卸,電容器兩端法蘭又兼做均壓環;每根高壓硅整流器端部裝有均壓罩和本體的聯接采用插入式結構,便于手動極性的轉換,硅整流元件及電容器應具有良好的密封性能,不得有滲漏油現象;

          高壓硅堆采用300kV/500mA,硅堆保護電阻為200kV/80k高壓硅堆(組合元件)均壓,考慮穩定運行以及瞬變過程的電壓分布;為了防止高壓硅整流器的損壞而不能將電容器儲存的電荷釋放掉,在本體內裝有自動鋼帶接地裝置,試驗時將鋼帶全部收回,而在試驗停止時用鋼帶將每級電容器全部短接接地;高壓硅堆極性變換操作機構方便、快捷、可靠;

          頂罩采用鋁環。

          n 本體底盤安裝移動輪,整套裝置為可移動式。

          (4)直流電阻分壓器

          n 額定電壓:±150kV

          n 電壓測量不確定度:小于0.5%

          n 額定電流:1mA

          n 高壓電阻:400MΩ

          n 測量儀表:采用反映平均值的測量儀表,其誤差不大于0.5%。

          n 接地放電裝置:具備自動接地放電裝置

          n 穩定度:工作環境溫度范圍內,分壓比的變化率小于1%;

          n 局放量:直流±150kV 下無局放直流電阻分壓器頂高壓端有屏蔽罩; 每級分壓器疊裝時,不用任何工具,可直接旋接;分壓器的底盤裝有輪腳,可方便移動;分壓器的聯接采用插入式電纜聯接;在分壓器安裝有一個自動鋼帶接地裝置,試驗時將鋼帶全部收回,而在試驗停止時通過保護電阻可將電容器上的能量釋放掉; 分壓器應密封良好,在使用環境溫度范圍內,不得發生滲漏油現象;

          7.2.2 吉時利儀器6514/E 高精度微弱電流測量儀

          n 電流范圍:10-16-10-2A

          n 測量速度:1200 個讀數/秒

          n 特殊功能:主動消除儀器電流測量偏移

          n 噪聲:<1fA

          7.2.3 50 路電流測量切換模塊

          n 偏移電流小于50pA

          n 噪聲<40dB

          n 最快掃描速度:100ms 每通道

          7.2.4 恒溫箱:RT+10~200℃

          n 溫度均勻度:±1℃n 

          內空尺寸:H1400×W1400×L2000

          外形尺寸:H1600×W1600×L2300

          7.2.5 20 路溫度測量模塊

          n 溫度測量精度:≤0.5℃(恒溫箱內部20 個溫度傳感器)

          n 最快掃描速度:100ms 每通道

          n 計算機自動計算平均溫度

          n 溫度均勻度大于3%自動報警提示

          7.2.6 串口光纖隔離模塊

          n 計算機測量控制系統和高壓采集儀器和高壓控制回路實現光纖隔離,保護自動測量控制系統

          7.2.7 工業控制柜:

          n 研華工業控制計算機n DEL 17 寸顯示

          n UPS 計算器掉電保護器

          n PLC:FX1N-60MT

          n AD 測量模塊:FX2N-4AD

          n 邏輯控制單元

           

          體積電阻試驗成套裝置清單

           

          序號

          供貨范圍

          單位

          數量

          1

          溫度測量模塊

          1

          2

          吉時利6514/E高精度電流測量儀

          1

          3

          10路電流測量模塊

          1

          4

          控制系統

          1

          5

          充電變壓器20KVA/60KV

          1

          6

          ZL-±150KV直流發生器主體

          1

          7

          150KV直流電阻分壓器

          1

          8

          20/0.38/0-420V柱式調壓器

          1

           

          第三部分:直流電源試驗裝置技術方案

          1. 目的 

          絕緣子進行直流產品干/濕耐受、擊穿耐受試驗的需要的設備。 

          2. 執行標準: 

          a) DL/T459—2000《電力系統直流電源柜訂貨技術條件》 

          b) GB/T19826—2005《電力工程直流電源通用技術條件及安全要求》 

          c) 《國家電網公司直流電源技術標準》 

          3. 成套試驗設備組成及說明 

          a) 成套試驗設備工頻電源由 600KV 變壓器本體提供。 

          b) 電阻分壓器                     1臺

          c) 硅堆                           1支

          d) 濾波電容                       1臺

          e) 控制系統和工頻控制共用。

          4. HY300-50/0.05直流保護電阻

          5. 額定電壓:300kV

          6. 額定電流:≥50mA

          7. 標稱電阻:50kΩ

          8. 安裝在硅堆的頂端,采用鎳鉻絲纏繞在環氧管上,安裝在本體與分壓器之間

          9.  HYF-±300直流電阻分壓器〔兼放電(泄漏)電阻〕

          額定電壓:±300kV

          額定電流:50mA

          直流電阻:600MΩ

          標稱阻值偏差:±0.5%

          分壓比: 1000:1

          刻度因數的不確定度不超過±3%

          測量儀表:采用反映平均值的測量儀表,其誤差不大于1%

          運行時間:同發生器本體

          結構形式:主體安裝在可移動裝置上。

          整體分為1節,每節電阻分壓器之間均裝有屏蔽環;

          電阻采用有感設計;

          插接件選用防脫落插頭;

          低壓臂采用金屬外殼,整體防塵、防銹和電氣接觸性良好,能方便的開啟、閉鎖和接線,外殼有接地端子。

          直流電阻分壓器頂罩采用鋁環安裝結構(與直流本體共用)

          每級分壓器可拆卸疊裝

           分壓器與發生器本體一體化

          10、主要控制參數

          直流電壓:

          整定范圍 0~±300kV 連續可調

          調節精度 1kV

          顯示精度 1kV

          直流電流:

          顯示范圍 0~±50mA

          顯示精度 0.5mA

          充電時間:

          電壓測量不確定度: ≤ ±3 %

          測量儀表準確等級: 0.5 級

           直流電源清單

          序號

          供貨范圍

          單位

          數量

          1

          300KV/50mA高壓整流硅堆

          1

          2

          300KV/50K保護電阻

          1

          3

          300KV/0.5uF濾波電容

          1

          4

          300KV/600M電阻分壓器

          1

          5

          自動接地

          1

           

           

          第四部分:無線電磁干擾測量裝置技術方案

           

          使用環境 

          安裝適用場地:戶內  

          環境溫度:-5---40℃ 

          海拔高度:≤1000m

          相對濕度:≤90%

          1. 適用標準 

          GB/T  24623-2009《高壓絕緣子無線電干擾測量試驗》 

          IEC   60437  《 Raido   interference   test   on   high-voltage

          insulators》 

          JB/T 8169-1999  《耦合電容器及電容分壓器》  

          2. 無線電干擾測量裝置本體主要技術參數 

          額定電壓:交流 100kV

          測量頻率:1±0.1MHz;0.5±0.1MHz。 

          本裝置額定電容 1000pF,電容 實測 值與額定 值之差 不超過 5%。 

          局放水平:額定電壓下局放不大于 5pC。 

          單臺電容器的介質損耗角正切值在額定電壓下不大于 0.3%。 

          做分壓器適用時不確定度或準確度等級為 1 級,分壓比:1000:1。 

          3. 設備配置 

          10KVA/100KV 變壓器                    1臺

          耦合電容                              1臺

          信號發生器                            1臺

          信號衰減器                            1臺

          控制系統                              1臺

          測量系統                              1套

           

          3.2 主要技術參數

          試驗電壓:5~100kV

          測量頻率:1±0.1MHz, 0.5±0.1MHz

          四、產品應遵守的規范和標準

          JB/T 3567-1999 高壓絕緣子無線電干擾試驗方法

          GB/T16927.1~.2-1997 高電壓試驗技術

          變壓器、脈沖電容等按有關國家標準

          五、主要供貨范圍

          5.1 100kV 工頻試驗系統 1 套

          5.2 保護電阻 1 根

          5.3 100kV 耦合電容器(具備分壓器功能) 1 臺

          5.4 1M 濾波器 1 臺

          5.5 電阻分壓器 1 臺

          5.6 電感 1 臺

          5.7 無線電干擾測試儀 1 臺

          六、各組成部份性能參數

          6.1 100kV 工頻試驗系統

          結構型式:絕緣外殼油浸自然冷;

          相數:單相

          頻率: 50Hz

          額定輸入電壓:0.22kV

          額定輸入電流:45.5A

          額定輸出電壓: 100KV

          額定輸出電流: 0.1 A

          額定輸出容量:10kVA

          測量繞組電壓比:1000:1

          波形畸變率:≤3%

          空載電流:≤8% (含變壓器容性電流)

          介質損耗因數:tanδ≤0.3%

          局部放電量:100%額定電壓下≤5pC,80%額定電壓下≤3pC

          絕緣水平:110%額定自感應耐壓5 分鐘

          在額定容量及額定電壓下,在正常使用條件下,允許連續運行

          過流能力:在120%額定電流持續時間3min 工況下,過電流對試驗變壓器繞組均不會造成熱損傷和繞組變形。

          溫升:在正常使用和運行條件下,繞組溫升≤65K,油面溫升≤55K

          變壓器的測量線圈安裝有保護熔斷器;高壓電流測量采用5:5、0.5 級電流互感器隔離,且安裝有儀表開路限幅和電量轉換裝置。

          6.1.1 配置雙聯控制臺:

          6.1.2 接觸式調壓器

          主要技術指標:

          輸入電壓:220V

          輸出電壓:0-250V

          相    數:單相

          頻 率:50HZ

          環境溫度:-10℃~+40℃

          相對濕度:《95%不疑露絕緣電阻:》5 兆歐

          抗電強度:施加工頻正弦電壓2000V 時一分鐘無擊穿及閃爍現象。

          6.2 保護電阻

          額定電壓:100kV

          額定電流:0.1A

          標稱阻值:10kΩ

          局部放電量:100%額定電壓下≤5pC,80%額定電壓下≤3pC

          耐熱等級:F 級(135℃)

          溫升:在100%額定電流下連續運行,電阻表面溫升<110K

          允許運行時間:同變壓器

          結構型式:采用漆包鎳鉻絲纏繞在環氧樹脂板上,采用蜂窩式結構,使電熱絲發出的熱量和空氣充分交換,降低電阻使用時的溫度,保證電阻母體材料在受熱時強度降低。兩端和中部有屏蔽環,當被試品放電時,保護電阻不會發生絕緣損壞。

          6.3 電容分壓器 (兼耦合電容器)

          額定電壓:100kV

          標稱電容量:400pF

          介質損耗: ≤0.4%

          絕緣水平:110%額定電壓下1min 無異常

          標稱分壓比: 1000:1

          測量不確定度:含低壓臂、測量電纜、數字電壓表 ≤±1%。

          局部放電量: 100%額定電壓下≤3pC

          結構型式:絕緣外殼油紙電容結構。由頂罩、均壓環、電容器本體、移動

          底座、低壓臂等組成。分壓器同時可作為耦合電容器用于局部放電量的測量;

          6.4 10/0.22 電源調頻濾波器

          本套裝置采用L-C 濾波回路,且內部安裝有濾波電容補償消諧裝置。

          額定容量:10kVA

          額定電壓:0.22kV

          額定電流:45.5A

          基波頻率:1MHz

          濾波電抗器品質因數:Q>70

          局部放電背景水平:<5pC

          本套裝置為L-C 濾波裝置,主要是解決高頻高壓濾波電感的工藝問題和合

          理采用濾波線路。本套裝置高頻高壓濾波電感單層立繞方式;線路采用“Δ”接

          法,既可以抑制共模干擾,又可以抑制差模干擾,這種接法的濾波器對局部放電

          測量時解決電源噪聲問題效果比較明顯。由于內部安裝有大電容濾波電路,因此,

          設備呈容性。本套設備由此而安裝有補償裝置(圖中紅色部分),以防由此而產生的容升和系統諧振。

          10/0.22 電源調頻濾波器各部件參數選擇如下: 

          圖中的線路由電容和電感組成,電感的電壓降不允許大于5%,即總電壓降小于150V

          電感為:L1=L2=L1’=L2’=300μH,寄生電容為30PF。

          線路電壓降為 U=2πfIL*4=75.36V

          壓降百分比為U/U=75.36/3000=2.5%

          電容為:C1=C2=C3=C4=C5=C6=2μF, 寄生電感為0.2μH

          6.5 無線電干擾測試儀

          圖中的線路由電容和電感組成,電感的電壓降不允許大于5%,即總電壓降小于150V電感為:L1=L2=L1’=L2’=300μH,寄生電容為30PF。

          線路電壓降為 U=2πfIL*4=75.36V壓降百分U/U=75.36/3000=2.5%

          電容為:C1=C2=C3=C4=C5=C6=2μF, 寄生電感為0.2μH

          6.5 無線電干擾測試儀

          HY3950A 型電磁干擾測量接收機(以下簡稱本儀器)主要設計用于測量頻率范圍為150KHz~30MHz 的干擾場強或正弦信號場強,還可用來測量上述頻段范圍內信號源在50Ω負載上的終端電壓。

          本儀器也能作其它無線電測量,如對上述頻段范圍內諧波分析、漏場等。 

          本儀器的檢波電路有兩種可變換的時間常數,即準峰值與平均值。表頭指示有+5dB~-6dB 的刻度。

          本儀器還備有外接直流電源輸入插座,可進行野外測試。

          本儀器的輸入阻抗額定值為50Ω,它所測得的電壓是外電路在50Ω負載上的終端電壓。

          本儀器的頻率、衰減器數值均由LCD 液晶顯示器顯示。采用鎖相環路頻率合成。由微處理器對內部電路控制,使操作大為簡便。

          6.6 電阻分壓器

          高壓臂約2.5 千歐,低壓臂約0.8 歐。額定工作電壓100 千伏,其部分方波響應時間不大于10 毫微秒,穩定時間不大于400 毫微秒。

          6.7 電感

          電感的基本作用:濾波、振蕩、延遲、陷波等

          七. 安裝和調試

          7.1 乙方全面負責該成套裝置的安裝和調試。

          7.2 設備性能合格后,由甲方代表在交接驗收試驗報告書上簽字認可。

          7.3 乙方在甲方試驗室對設備的操作進行培訓。

          八. 乙方提供的技術資料。

          8.1 無線電干擾信號測試系統使用說明書 1 份

          8.2 試驗變壓器使用合格證 1 份

          8.3 耦合電容器合格證 1 份

          8.4 無線電干擾電壓測試系統調試報告 1 份

          8.5 無線電干擾電壓測試系統設備清單 1 份

          8.6 工頻試驗系統使用說明書 1 份

          8.7 無線電干擾測試儀使用說明書 1 份

          8.8 驗收書 1 份__

          4. 屏蔽房招標要求 

           設計施工的依據 

          GB/T12190-2006     高性能屏 蔽室屏 蔽效能 和測量 方法  

          SJ31470-2002      電磁屏蔽 室工程 施工及 驗收規 范

          GB50174-93        電子計算機房設計規范

          GB9361-88         計算機場地安全要求

          GBGR2887-2000     計算機場地技術要求  

          相關電磁兼容技術原理和國家安全的現行規定 

           系統主要技術指標 

          屏蔽性能 :150kHz—1.6MHz  頻帶內,≥60dB

          接地電阻 :小于 1 歐姆﹙供方提出技術方案,需方負責實施﹚ 

          屏蔽室結構:本屏蔽室為拼裝式結 構 

          屏蔽殼體機械性能 :鋼板不平度 ≤4mm/M2 , 屏蔽體垂直度≤5mm

          二年內變形程度:   頂部下陷 ≤8mm         底部凹陷  ≤3mm

          屏蔽室系統配置 

          屏蔽室整體尺寸;長 6 米×寬 3.5 米×高 3.5﹙外徑﹚ 

          屏蔽門:標準手動屏蔽尺寸 1.5 米×2.2 米門洞  

          控制室配置簡易鋁合金門 ,門洞尺寸為:0.85 米 ×1.9 米

          安裝在控制室與屏蔽大廳共用墻上、觀察窗旁。 

          電源濾波器:  32A/220V  150A/380V    1 只 

          電話濾波器;                1 只 

          空調濾波器                  1 只 

          電控箱:內設空氣開關等  

          通風波導窗:300×300mm     2 只 

          室內電器:大廳照明用無電磁干擾照明 燈具 8 只。 

          接地:單點接地,接地電阻≤1 歐 姆。  

          絕緣:屏蔽殼體與大地作絕緣防潮處理,絕緣材料為 PVC

          絕緣板厚 5mm。 

          地面結構:原廠房地面---絕 緣板---屏蔽機房 

          屏蔽室主體結構及預制件 

          屏蔽殼體原材料及鋼板厚度: 優質鍍鋅鋼板厚度 1.2mm。 

          拼裝式屏蔽室六面屏蔽殼體采用優質鍍鋅鋼板,經沖壓加工制作成單元模塊板。單元模塊鋼板相鄰的接觸面沖有許多有規則的安裝孔,屏蔽殼體安裝時夾入具有彈性和抗電化腐蝕的導電襯后,用 M8鍍鋅螺栓附腰型墊片,栓緊固定,既能提高屏蔽效能又能滿足日后拆遷的需求。  

          預留波導窗、濾波器及其它需要穿越屏蔽殼體線纜或設備的安裝

          孔口。 

          檢查各個單元模塊四角的焊接點(焊接采用二氧化碳保護焊),確定無泄漏。單元模塊屏蔽體鍍鋅后包裝搬運過程中,注意不能劃傷或重力沖擊。  

          以上工藝制作完畢后即進入現場安裝工序,屏蔽殼體在出廠前最后檢查

          審核數量,檢驗合格后準許出廠。 屏蔽機房內外面進行噴涂處理,飾面色彩可根據客戶需要配置 。 

          屏蔽門工藝 

          手動鎖緊 屏蔽門 0.85m×1.9mm 一套    雙層簧片。 

          結構采用鉸連轉動,插刀式手動式屏蔽門,雙點鎖緊機構,雙層電磁密封簧片,簧片采用鈹青銅材料加工成形經真空熱處理后達到較好的彈性和耐磨性。屏蔽簧片為可拆卸式每段長198mm ,局部如有損壞易于更換,無需專業人員維修。  

          刀刃屏蔽門(鉸鏈轉動)是現今使用最為廣泛的電磁屏蔽門,其優點是屏蔽性能高、穩定,但門的閉合與開啟比較笨重 。 

          由于簧片和其接觸部分(屏蔽門的刀口 )均屬同性材料(銅),電位差相近,所以在互相接觸點上不會產生電腐蝕,確保長時間的屏蔽效能。

          鎖緊裝置按裝在門框上部,在門框左邊裝有雙點斜楔鎖緊機構,斜楔座架的運行采用滾輪滑槽結構。 

          鎖緊操作裝置按裝在門板中部,其齒輪機構大大減輕開啟屏蔽門的力度,在門框左邊裝有雙點斜楔鎖緊機構,斜楔座架的運行采用軸承滑槽結構,運行平穩輕巧。 

          鎖緊屏蔽門設計聯動開啟,室內外均可操作。

          5. 屏蔽室通風系統  (截止通風波導窗) 

          屏蔽室通風系統采用屏蔽室專用通風波 導窗,其插入衰減與屏蔽室指標相應,它是由許多小波導組成的波導束,其截面形狀設計制作為六角形,在同等插入衰減能力條件下,六角形波導的通道面積大于方形波導,從而擴大了通風面積,減少 換氣阻力。  

          波導通風窗是利用波導高通濾波的原理對電磁波進行屏蔽的 ,即波導對高于截止頻率的電磁波分別予以通過而對低于截止頻率的電磁波進行衰減,其衰減量(屏蔽效能)正比于波導的長度。  

          截止頻率: 10GHz    屏蔽效能: ≥100dB   L=50mm    W=5mm

          屏蔽室進出風采用換氣機通過截止波導窗實現通風目的,在屏蔽殼體預定部位預留安裝通風截止波導窗的孔口,波導窗與殼體焊接,并制作與換氣機相符的法蘭式裝飾框,室內風口部位采用鋁合金百頁窗裝飾 。 

          波導窗規格:300×300×50mm 數量 2只,安裝在大廳內 

           

          6. 屏蔽室配電系統

          電氣設計施工原則 

          根據需方屏蔽室使用要求及國家有關設計標準,充分考慮所設計的屏蔽室內系統的工作性質和任務,以電源供配電的質量、電氣裝置工作的可靠性,安全性和技術上的先進性、人員工作環境的舒適性為設計原則。  

          屏蔽室內輔助設備電源采用低泄漏電流的電源濾波器,插入衰減能力與屏蔽室綜合效能一致。 

          屏蔽室的強電均采用機房專用濾波器引入屏蔽室 : 

          輸入損耗 14KHz~10GHz≥100dB,最大泄漏電流 1.5A

          濾波器適應環境溫度-25℃至+50℃,相對濕度<85%。 

          供配電系統的技術指標應符合 GB2887—89“計算機場地技術要求”中規定的 B 級標準。 

          配置暫定32A/220V,150A/380V,電源濾波器各一只,空調濾波器一 只。 為保障各種設備的用電安全,屏蔽室內制作一個電控箱作該機房的電源總控。 

          7. 室內裝飾 

          裝修設計依據 

          GB2887-89《計算站場地技術條件》 

          GB50174-93《電子計算機房設計規范》 

          GB9361-88《計算站場地安全要求》 

          GB50222-95《建筑內部裝修設計防火規范》 

          機房樓層及現場實際情況  

          裝修主要材料的選擇 

          根據《電子計算機房設計規范》室內裝修要求,所選材料材料應為(燃

          燒性能等級A)或難燃燒材料(燃燒性能等級B1)  

          頂:選用鋁合金吸音微孔板(燃燒性能等級A),其規格為方板, 內襯吸音阻燃紙,該吊頂板不起塵不吸塵拆裝方便,為吊頂內的線路及燈具的維修提供了條件。

          墻面:室內墻面裝飾選用高強度環保型鋁塑板,其規格為長條形,條幅 1220mm,黑色線縫。 

          地面:選用優質全鋼抗靜電活動地板(燃燒性能等級 A)其與普通抗靜電型合地板(燃燒性能等級B2)的主要區別在于,以高強度、 非燃性材料為內層基材,負荷承載能力極強而且更具有良好的防靜電、防火、防潮、防銹等功能。  

          8. 室內電氣系統 

          工作區域采用無電磁干擾照明燈具照。 

          大廳選用嵌入式白熾筒燈 8 只 ,照度在 500 勒克斯選擇。 

          照明控制選用開關箱,開關控制。 

          屏蔽室內配置開關插座,合理安排燈具開關、插座、數量及位置,以確保使用時方便。

           

          無線電干擾測試清單

          序號

          供貨范圍

          單位

          數量

          1

          10KVA/100KV試驗變壓器

          1

          2

          100KV耦合電容器

          1

          3

          HY3950A無線電干擾儀

          1

          4

          100KV保護電阻

          1

          5

          100KV控制系統

          1

          6

          10KVA調壓器

          1

          7

          100KV諧振電感

           
           

          10KVA電源濾波器

           
           

          6×4×3屏蔽室

          1

           

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