Hoe u de vereiste capaciteit (kVA) voor AC-resonantietests van kabels kunt berekenen
Bij AC-weerstandsspanningstests van kabels heeft de juiste berekening van de capaciteit van de serieresonante eenheid rechtstreeks invloed op de vraag of de test met succes kan worden voltooid. In tegenstelling tot gebundelde- parameterapparatuur zoals transformatoren en GIS, zijn stroomkabels typische gedistribueerde capacitieve elementen, en hebben lange- kabellijnen een zeer grote capaciteit. Als we als voorbeeld een XLPE-kabel van 110 kV nemen, bedraagt de capaciteit per kilometer ongeveer 0,15–0,20 μF; een kabel van 10- kilometer lang heeft dus een totale capaciteit van 1,5–2,0 μF. De testopstelling moet voldoende stroom leveren om deze capaciteit op te laden; als de geselecteerde capaciteit te klein is, kan de doelspanning niet worden bereikt. Hieronder volgen de volledige berekeningsstappen.
Stap 1: Bepaal de totale capaciteit van de kabel
Raadpleeg eerst de technische gegevens van de kabel om de capaciteit per lengte-eenheid (μF/km) te verkrijgen. Er zijn aanzienlijke verschillen tussen kabels van verschillende typen en doorsneden: voor 10 kV XLPE-kabels is de capaciteit ongeveer 0,19 μF/km voor een doorsnede van 120 mm² en ongeveer 0,41 μF/km voor een doorsnede van 400 mm²; voor 35 kV-kabels bedraagt de capaciteit per kilometer ongeveer 0,5–1 μF. De formule voor de totale capaciteit is:
Totaal C=Capaciteit per kilometer × Kabellengte
Bij het parallel testen van meerdere kabels moet de totale capaciteit worden berekend door de afzonderlijke waarden bij elkaar op te tellen.
Stap 2: Bereken de teststroom
Volgens de vereisten van de Nationale Standaard GB 50150 moeten rubberen en plastic kabels bij voorkeur een AC-bestendigheidsspanningstest ondergaan bij 20 Hz tot 300 Hz. De formule voor de teststroom is:
I=2πf · C_(totaal) · U
Waar f de resonantiefrequentie (Hz) is, is C_(totaal) de totale capaciteit (farads; 1 μF=10⁻⁶ F) en U is de testspanning (volt). De nominale stroom van de testopstelling moet een marge van 1,1 tot 1,2 maal de berekende waarde bevatten. Bijvoorbeeld: voor een kabel van 10 kV, 300 mm² met een lengte van 5 km, een totale capaciteit van 1,85 μF en een testspanning van 14,79 kV, bedraagt de berekende teststroom ongeveer 8,6 A; daarom moet een apparaat met een nominale stroom groter dan of gelijk aan 10 A worden geselecteerd.
Stap 3: Bereken de apparaatcapaciteit
De formule voor het berekenen van het benodigde apparaatvermogen (kVA) is:
P=2πf·C·U² × 10⁻⁹ (eenheid: kVA)
waarbij C de capaciteit (μF) is en U de testspanning (V). Het berekende resultaat moet worden vermenigvuldigd met een veiligheidsfactor van 1,2 tot 1,5. Als we een 35 kV-kabel als voorbeeld nemen, met C=0.5 μF, een testspanning van 52 kV en een frequentie van 50 Hz, levert de berekening ongeveer 42,4 kW op; na toepassing van de veiligheidsfactor moet een apparaat met een vermogen van 60 kW of hoger worden geselecteerd.
De Goldhome HMCXZ-serie resonantietestset met variabele{0}}frequentieserie maakt gebruik van een modulair reactorontwerp, waardoor flexibele serie- en parallelle combinaties mogelijk zijn om te voldoen aan de capaciteitsvereisten van kabels met verschillende lengtes en spanningswaarden. Gebruikers hoeven alleen maar kabelparameters op te geven om een volledige capaciteitsberekening en apparatuurselectieplan te ontvangen, waardoor veilige en efficiënte tests worden gegarandeerd.
