Ako vypočítať požadovanú kapacitu (kVA) pre AC rezonančné testovanie káblov
Pri testovaní káblov striedavým napätím správny výpočet kapacity sériovej rezonančnej jednotky priamo ovplyvňuje, či je možné test úspešne dokončiť. Na rozdiel od zariadení so súhrnnými{1}}parametrami, ako sú transformátory a GIS, sú napájacie káble typickými distribuovanými kapacitnými prvkami a dlhé-káblové vedenia majú veľmi veľkú kapacitu. Ak vezmeme ako príklad 110 kV kábel XLPE, kapacita na kilometer je približne 0,15–0,20 μF; teda 10-kilometrový kábel má celkovú kapacitu 1,5 – 2,0 μF. Testovacia zostava musí poskytovať dostatočný prúd na nabitie tejto kapacity; ak je zvolená kapacita príliš malá, cieľové napätie sa nedá dosiahnuť. Nasledujú úplné kroky výpočtu.
Krok 1: Určite celkovú kapacitu kábla
Najprv si pozrite technické údaje kábla, aby ste získali kapacitu na jednotku dĺžky (μF/km). Medzi káblami rôznych typov a prierezov sú značné rozdiely: v prípade káblov 10 kV XLPE je kapacita približne 0,19 μF/km pre prierez 120 mm²{5}}a približne 0,41 µF/km pre prierez- 400 mm²; pre káble 35 kV je kapacita na kilometer približne 0,5–1 μF. Vzorec pre celkovú kapacitu je:
Celková C=Kapacita na kilometer × Dĺžka kábla
Pri testovaní viacerých káblov paralelne treba celkovú kapacitu vypočítať súčtom jednotlivých hodnôt.
Krok 2: Vypočítajte testovací prúd
Podľa požiadaviek národnej normy GB 50150 by sa mali gumové a plastové káble prednostne podrobiť testovaniu odolnosti voči striedavému napätiu pri 20 Hz až 300 Hz. Vzorec pre testovací prúd je:
I=2πf · C_(celkom) · U
Kde f je rezonančná frekvencia (Hz), C_(total) je celková kapacita (farady; 1 μF=10⁻⁶ F) a U je testovacie napätie (volty). Menovitý prúd skúšobného nastavenia by mal zahŕňať rezervu 1,1 až 1,2 násobku vypočítanej hodnoty. Napríklad: Pre kábel 10 kV, 300 mm² s dĺžkou 5 km, celkovou kapacitou 1,85 μF a skúšobným napätím 14,79 kV je vypočítaný skúšobný prúd približne 8,6 A; preto je potrebné zvoliť zariadenie s menovitým prúdom väčším alebo rovným 10 A.
Krok 3: Vypočítajte kapacitu zariadenia
Vzorec na výpočet požadovanej kapacity zariadenia (kVA) je:
P=2πf·C·U² × 10⁻⁹ (jednotka: kVA)
kde C je kapacita (μF) a U je testovacie napätie (V). Vypočítaný výsledok sa musí vynásobiť bezpečnostným faktorom 1,2 až 1,5. Ak vezmeme ako príklad 35 kV kábel, s C=0.5 μF, skúšobným napätím 52 kV a frekvenciou 50 Hz, výpočet poskytne približne 42,4 kW; po aplikovaní bezpečnostného faktora je potrebné zvoliť zariadenie s výkonom 60 kW alebo vyšším.
Súprava rezonančných testov série Goldhome HMCXZ s premenlivou{0}}frekvenčnou sériovou frekvenciou využíva modulárny dizajn reaktora, ktorý umožňuje flexibilné sériové a paralelné kombinácie na splnenie kapacitných požiadaviek káblov rôznych dĺžok a menovitých napätí. Používatelia musia poskytnúť iba parametre kábla, aby dostali kompletný výpočet kapacity a plán výberu zariadenia, čím sa zaistí bezpečné a efektívne testovanie.
