Generador d'impulsos de llamp

Àmbit d'aplicació

Aquest sistema de prova de generador de tensió d'impuls és principalment adequat per a proves de tensió d'impuls de llamp en ones completes de productes elèctrics de 35 kV i inferiors. També pot utilitzar-se per a proves d'impuls d'altres productes.

Condicions generals de funcionament

Altitud: 1000 m

Temperatura ambient: -5 °C a +40 °C

Humitat relativa: 90 %

Amplitud màxima diària de temperatura: 25 °C

Entorn d'operació: Interior

Lliure de pols conductora

Cap perill d'incendi o explosió

Cap gas corrosiu pels metalls o aïllaments

La forma d'ona de la tensió d'alimentació ha de ser una ona sinusoidal pura amb una taxa de distorsió d'ona inferior al 5%

Normes de conformitat

GB/T 311.1 Aïllament i coordinació d'equipaments d'alta tensió per a la transmissió i transformació

GB/T 16927.1 Tecnologia d'assaig d'alta tensió - Part 1 - Requisits generals d'assaig

GB/T 16927.2 Tecnologia d'assaig d'alta tensió - Part 2 - Sistemes de mesura

GB/T 16896.1 Registrador digital per a assaigs d'impulsos d'alta tensió

JB/T 7616 Assaig de suport a impulsos d'ona abrupta per a aïlladors de línia d'alta tensió

DL/T 557 Assaig d'impulsos d'ona abrupta per a aïlladors de línia d'alta tensió: Definicions, mètodes d'assaig i criteris

Detalls de la implementació del test d'impuls de tensió BF 24001

Valors nominals dels paràmetres

1. Tensió nominal: 400 kV

2. Tensió nominal per passos: 100 kV

3. Capacitància total d'impuls: 0,25 microfarads (condensador de pols simple de 2 microfarads/50 kV, 8 unitats en total).

4. Nombre total de passos: 4 passos

5. Paràmetres d'ona estàndard:

Tensió d'impuls de llamp estàndard en ona completa, factor d'utilització de tensió 1,2/50 s >85% (superior al 90% a buit amb 300 pF);

Els paràmetres de l'ona de tensió d'impacte i les seves desviacions compleixen els requisits de les normes nacionals pertinents GB311 i GB16927.

6. La tensió de sortida mínima és superior al 10% de la tensió nominal

7. Durada d'ús: Per sobre del 70 % de la tensió nominal, es pot aconseguir un funcionament continu amb càrrega i descàrrega cada 120 segons; per sota del 70 % de la tensió nominal, es pot aconseguir un funcionament continu amb càrrega i descàrrega cada 60 segons.

Components principals

1. Part de càrrega

(1) S'utilitza un dispositiu de càrrega de corrent constant;

(2) S'utilitza un transformador de càrrega en oli, la tensió secundària és de 85 kV, la capacitat nominal és de 5 kVA;

(3) S'utilitza una pila de silici rectificadora d'alta tensió 2DL-200kV/200mA, la tensió inversa suportada és de 200 kV, el corrent mitjà és de 0,2 A; la pila de silici rectificadora d'alta tensió està instal·lada al costat del transformador de càrrega, i la polaritat de la tensió de càrrega es pot invertir automàticament mitjançant el mecanisme de transmissió. Hi ha un botó interruptor de polaritat a la consola;

(4) La resistència de protecció de la pila de silici rectificadora d'alta tensió utilitza fil resistent esmaltat amb bobinatge inductiu sobre un tub aïllant;

(5) S'utilitza un mètode de càrrega bilateral simètric de corrent constant;

(6) Durant el control automàtic, el dispositiu de càrrega de corrent constant ha de tenir una desviació no superior al ±1% respecte a la tensió establerta dins del rang del 10% al 100% de la tensió de càrrega nominal, i la inestabilitat de la tensió de càrrega no ha de superar el ±1%. La precisió ajustable de la tensió de càrrega ha de ser del 1%;

(7) S'han d'utilitzar dos divisors resistius de CC, fent servir resistències de pel·lícula metàl·lica impregnades d'oli de 50 kV, 300 MΩ. La resistència del braç de baixa tensió s'ha d'instal·lar a la brida inferior del divisor, i el senyal de tensió del braç de baixa tensió s'ha d'introduir a la consola de control mitjançant un cable blindat;

(8) L'interruptor de terra automàtic ha d'utilitzar un mecanisme electromagnètic de connexió a terra, que pugui curtcircuitar automàticament el condensador principal i connectar-lo a terra a través de la resistència de protecció quan s'aturi l'assaig;

(9) L'inductor de càrrega de corrent constant, el condensador, el transformador de càrrega (incloent la pila de silici rectificadora d'alta tensió i el dispositiu de conversió de polaritat) i la seva resistència de protecció, interruptor de terra automàtic i suports aïllants estan instal·lats en un xassís;

2. Cos principal

(1) L'estructura principal adopta una estructura de quatre columnes, amb un bastidor d'acer compost per quatre brides i dos condensadors muntats en paral·lel, formant una estructura estable composta per un nivell. L'equipament principal té quatre nivells, formant una estructura torre combinada, cada nivell s'apila progressivament, fàcil de desmuntar i inspeccionar, i l'estructura general és estable;

(2) El cos principal utilitza un mètode asimètric de càrrega de corrent constant, regulació de tensió de corrent constant, ajustable contínuament des de zero fins a la tensió establerta, i aturada automàtica de l'alimentació de càrrega en el moment de la descàrrega d'encesa. La tensió nominal de cada nivell és de 100 kV;

(3) El suport aïllant del cos principal té una estructura de torre de quatre nivells. Cada nivell inclou dos condensadors d'impuls de tipus MWF50-0,6 amb closca de ferro i impregnats d'oli, resistències de càrrega, resistències de cap d'ona, resistències de cua d'ona i esferes d'encesa, entre d'altres. Totes les esferes de descàrrega síncrona estan instal·lades en un aïllament tancat, i l'espai entre esferes es pot ajustar manualment o automàticament mitjançant la consola de control.

(4) El condensador d'impuls individual és de 2,00±0,05 F, la tensió de treball de corrent continu és de 50 kV, la inductància del condensador és de 0,2 μH, i s'utilitza un aïllament de pel·lícula composta impregnada d'oli. En condicions normals de funcionament i en l'entorn de treball habitual, la borna de sortida del condensador pot suportar una tracció vertical de 15 kg, assegurant alhora que no es deteriorarà ni tindrà fugues d'oli;

(5) El resistor de cap (frontal) d'ona i el resistor de cua d'ona tenen forma de placa i estan bobinats sense inductància. La seva autoinductància és de 2,5 H (la finalitat de reduir la inductància és augmentar la capacitat de càrrega. Per a càrregues extremadament grans (com ara més de 5000 pF), això es pot aconseguir mitjançant una combinació adequada de condensadors de modulació externs i resistors de modulació per augmentar la càrrega). Els connectors són tots amb molla;

(6) Els suports dels resistors de cap (frontal) d'ona i de cua d'ona poden connectar-se en paral·lel mitjançant quatre resistors alhora. Els resistors de cap (frontal) d'ona i de cua d'ona tenen la mateixa longitud i són intercanviables. Cada nivell disposa d'una posició per emmagatzemar resistors de modulació excedentaris i varetes de curtcircuit. El generador es pot operar fàcilment en sèrie inserint les varetes de curtcircuit;

(7) El joc complet està equipat amb

7.1 2 jocs de resistors de cap d'ona de llamp;

7.2 2 jocs de resistors de cua d'ona;

7,3 1 joc de resistències de càrrega (1 de recanvi);

(8) El clar del primer estadi adopta un disparador de polaritat bilateral, i els clars del segon al quart estadi utilitzen tots una ignició de clar esfèric de tres forats. La taxa de desincoordinació o rebuig no és superior al 2%; el rang de sincronització és ≥20%.

(9) La distància entre cada clar esfèric es regula linealment mitjançant accionament per motor. El sistema de control indica la tensió de càrrega corresponent a la distància del clar. L'estructura de transmissió disposa d'interruptors de límit superior i inferior;

(10) La distància del clar esfèric es pot ajustar manualment o automàticament mitjançant el sistema de control;

(11) El cos principal pot utilitzar-se en paral·lel en dos o tres estats. La biela de connexió en paral·lel utilitza un connector unificat per facilitar el canvi. L'equip pot allotjar resistències de modulació d'ona addicionals sense afectar el rendiment elèctric;

(12) Cada prova d'estadi disposa d'un suport per emmagatzemar les resistències de modulació d'ona i les bielles;

(13) Cada etapa adopta un tub d'aïllament segellat als dos extrems amb un bon rendiment d'estanquitat;

(14) S'adopten mesures anticoherents entre cada etapa. No apareixerà cap coient evident durant tot el procés de càrrega.

(15) L'aïllament entre etapes i el suport mecànic poden suportar una tensió DC de 100 kV sense generar descàrregues.

(16) Es col·loca una coberta equalitzadora de tensió a la part superior del generador.

3. Divisor de tensió amb condensador feble de 400 kV

El braç d’alta tensió del condensador consta d’1 secció, amb paràmetres nominals de 400 kV/600 pF i una tensió nominal suportada d’impuls de llamp de 400 kV. El divisor de tensió està equipat amb un braç de baixa tensió amb condensador, amb una relació de divisió de tensió de 1000 i una precisió de la relació de divisió inferior al ±1%;

Sistema de control del generador d'impulsos de tensió i anàlisi d'ones per ordinador

1. Visió general

2. Funcions principals del sistema de control: control i mesurament per ordinador.

• Mode de càrrega Manual/Automàtic: Ajust manual de la tensió de càrrega.
• Sincronitza amb el valor de tensió de càrrega del conjunt del gap esfèric per ajustar manualment la distància del gap, i mostra el valor real de la distància.
• Selecció de velocitat de càrrega: Els usuaris poden seleccionar dues velocitats de càrrega segons les necessitats de prova.
• Un sistema estandaritzat d'edició d'ones permet la mesura d'ones arrossegant i deixant anar amb el ratolí, i les ones es poden ampliar o reduir fàcilment.
• Protecció contra sobretensió i sobreintensitat, amb posada a terra automàtica.
• Ignició automàtica: Controlada manualment.
• Desconnexió d'emergència: A diferència de la desconnexió manual, la desconnexió d'emergència talla directament l'alimentació del circuit principal en prémer un botó. S'utilitza en situacions d'emergència, com ara talls de llum a la sala de control.

3. Estructura del sistema

El diagrama de l'estructura del sistema es mostra a la Figura 2:

L'àrea delimitada per la línia verda a la figura 2 representa el sistema integrat de mesura i control. L'ordinador inferior està connectat directament al generador de tensió d'impuls, a l'alimentació elèctrica i al xopper. Totes les operacions de baix nivell, com l'obertura i tancament de relés, són controlades per l'ordinador inferior. L'ordinador superior està connectat a l'ordinador inferior mitjançant fibra òptica i envia ordres a aquest per activar el generador, l'alimentació elèctrica i el xopper. L'ordinador inferior recull continuament dades, obté l'estat actual i transmet de forma contínua les dades recollides a l'ordinador superior. Els senyals de tensió i corrent del divisor de tensió estan connectats a l'ordinador superior mitjançant el mòdul d'adquisició.

4. Paràmetres tècnics

Joc complet detallat