Blitzstoßgenerator

Anwendungsbereich

Dieses Prüfsystem für Impulsspannungen eignet sich hauptsächlich für die Prüfung von vollen Blitzstoßspannungen an elektrischen Produkten bis 35 kV. Es kann auch für Stoßspannungsprüfungen an anderen Produkten verwendet werden.

Allgemeine Betriebsbedingungen

Höhe: 1000 m

Umgebungstemperatur: -5 °C bis +40 °C

Relative Luftfeuchtigkeit: 90%

Maximaler täglicher Temperaturbereich: 25 °C

Einsatzumgebung: Innenbereich

Frei von leitfähigem Staub

Keine Brand- oder Explosionsgefahr

Keine Metalle oder Isolierungen angreifenden Gase

Die Netzspannungs-Wellenform muss eine echte Sinuswelle mit einer Verzerrungsrate von <5 % sein

Einhaltung von Normen

GB/T 311.1 Isolierung und Spannungsfestigkeit von Hochspannungs-Übertragungs- und Umwandlungsanlagen

GB/T 16927.1 Hochspannungs-Prüftechnik - Teil 1 - Allgemeine Prüfanforderungen

GB/T 16927.2 Hochspannungs-Prüftechnik - Teil 2 - Messsysteme

GB/T 16896.1 Digitales Aufzeichnungsgerät für Hochspannungs-Impulsprüfungen

JB/T 7616 Stoßfestigkeitsprüfung mit steilem Wellenimpuls für Hochspannungs-Leitungsisolatoren

DL/T 557 Steilwellen-Impulsprüfung für Hochspannungs-Leitungsisolatoren: Definitionen, Prüfverfahren und Kriterien

BF 24001 Durchführungsbestimmungen für die Impulsspannungsprüfung

Bemessungsparameterwerte

1. Nennspannung: 400kV

2. Bemessungsschrittspannung: 100kV

3. Gesamtimpulskapazität: 0,25 Mikrofarad (Einzelimpulskondensator 2 Mikrofarad/50 kV, insgesamt 8 Einheiten).

4. Gesamtanzahl der Stufen: 4 Stufen

5. Standard-Wellenformparameter:

Standard-Blitzstoßspannung Vollwelle, 1,2/50 µs Spannungsverwendungsgrad >85 % (mehr als 90 % im Leerlauf bei 300 pF);

Parameter des Stoßspannungswellenform und deren Abweichungen erfüllen die Anforderungen der einschlägigen nationalen Normen GB311 und GB16927.

6. Mindestausgangsspannung größer als 10 % der Nennspannung

7. Nutzungsdauer: Bei über 70 % der Nennspannung kann kontinuierlicher Betrieb mit Lade- und Entladeintervallen alle 120 Sekunden erreicht werden; unterhalb von 70 % der Nennspannung kann kontinuierlicher Betrieb mit Lade- und Entladeintervallen alle 60 Sekunden erreicht werden.

Hauptkomponenten

1. Ladeabschnitt

(1) Es wird eine Konstantstrom-Ladeeinrichtung verwendet;

(2) Es wird ein ölgetränkter Ladetransformator verwendet, Sekundärspannung beträgt 85 kV, Nennleistung beträgt 5 kVA;

(3) Es wird ein 2DL-200kV/200mA-Hochspannungs-Gleichrichtersiliziumstapel verwendet, die Rückwärtsdurchbruchspannung beträgt 200 kV, der mittlere Strom beträgt 0,2 A; der Hochspannungs-Gleichrichtersiliziumstapel ist neben dem Ladungstransformator installiert, und die Polarität der Ladespannung kann automatisch durch das Übertragungsmechanismus umgeschaltet werden. Auf der Konsole befindet sich ein Polarisierungsschalter;

(4) Der Schutzwiderstand des Hochspannungs-Gleichrichtersiliziumstapels verwendet emaillierten Widerstandsdraht mit induktiver Wicklung auf dem Isolationsrohr;

(5) Es wird ein beidseitig symmetrisches, konstantstromgeregeltes Ladeverfahren angewendet;

(6) Im automatischen Regelbetrieb darf die Abweichung der konstantstromgeregelten Ladeeinrichtung von der eingestellten Spannung im Bereich von 10 % bis 100 % der Nennladespannung ±1 % nicht überschreiten, und die Spannungsinstabilität der Ladung darf ±1 % nicht überschreiten. Die justierbare Genauigkeit der Ladespannung beträgt 1 %;

(7) Es sind zwei DC-Widerstandsteiler zu verwenden, die 50 kV, 300 MΩ, ölgetränkte Metallfilmwiderstände nutzen. Der Niederspannungsarm-Widerstand ist in dem unteren Flansch des Teilers zu installieren, und das Spannungssignal am Niederspannungsarm ist über ein abgeschirmtes Kabel in die Steuerkonsole einzuführen;

(8) Der automatische Erdungsschalter muss eine elektromagnetische Erdungseinrichtung verwenden, die den Hauptkondensator automatisch kurzschließen und über den Schutzwiderstand erden kann, wenn der Test gestoppt wird;

(9) Die Konstantstrom-Ladeinduktivität, der Kondensator, der Ladetransformator (einschließlich Hochspannungs-Gleichrichter-Siliziumstapel und Polaritätswechselschaltung) sowie dessen Schutzwiderstand, automatischer Erdungsschalter und Isolierstützen sind auf einem Chassis montiert;

2. Hauptteil

(1) Die Hauptstruktur weist eine Viersäulen-Konstruktion auf, mit einem Stahlrahmen, der aus vier Flanschen besteht, und zwei parallel angeordneten Kondensatoren, wodurch eine stabile, einstufige Struktur entsteht. Die Hauptkomponenten umfassen vier Ebenen und bilden so eine kombinierte Turmkonstruktion, bei der jede Ebene schrittweise übereinander gestapelt ist, was eine einfache Demontage und Inspektion ermöglicht, und die Gesamtstruktur ist stabil;

(2) Der Hauptkörper verwendet ein asymmetrisches Konstantstrom-Ladeverfahren mit konstanter Stromspannungsregelung, die kontinuierlich von null bis zur eingestellten Spannung einstellbar ist, sowie eine automatische Abschaltung der Ladequelle im Moment der Zündentladung. Die Nennspannung jeder Stufe beträgt 100 kV;

(3) Die isolierende Hauptkörpersstütze weist eine vierstufige Turmkonstruktion auf. Jede Stufe umfasst zwei MWF50-0,6-Iron-Shell-Öl-gefüllte Impulskondensatoren, Lade-Widerstände, Wellenfront-Widerstände, Wellenende-Widerstände und Zündfunkenspalte usw. Alle synchronen Entladungsfunken sind in einer geschlossenen Isolierung installiert, und der Funkenabstand kann manuell oder automatisch über die Steuerkonsole eingestellt werden.

(4) Der einzelne Impulskondensator beträgt 2,00,05 F, die Gleichstrom-Betriebsspannung liegt bei 50 kV, die Kondensator-Induktivität beträgt 0,2 H, und es wird eine Verbundfolie mit ölgefüllter Isolierung verwendet. Unter normalen Betriebsbedingungen und in der üblichen Arbeitsumgebung kann der Kondensator-Anschlusssockel eine vertikale Zugbelastung von 15 kg standhalten, ohne beschädigt zu werden oder Öl zu lecken.

(5) Der Wellenkopf-(Front-)Widerstand und der Wellenendwiderstand sind beide plattenförmig und induktionsfrei gewickelt. Ihre Eigeninduktivität beträgt 2,5 H (die Reduzierung der Induktivität dient der Erhöhung der Belastbarkeit. Für extrem große Lasten (wie mehr als 5000 pF) kann dies durch eine geeignete Kombination externer Modulationskondensatoren und Modulationswiderstände erreicht werden, um die Last zu erhöhen). Die Anschlüsse sind alle federbelastet;

(6) Die Halterungen für den Wellenkopf (Front) und den Wellenendwiderstand können gleichzeitig mit vier Widerständen parallelgeschaltet werden. Der Wellenkopf- und der Wellenendwiderstand sind gleich lang und universell einsetzbar. Jede Stufe ist mit einer Position zur Aufbewahrung überschüssiger Modulationswiderstände und Kurzschlussstäbe ausgestattet. Der Generator kann einfach in Serie geschaltet werden, indem die Kurzschlussstäbe eingesteckt werden;

(7) Der komplette Satz ist ausgestattet mit

7.1 2 Sätzen von Blitz-Wellenkopfwiderständen;

7.2 2 Sätzen von Wellenendwiderständen;

7,3 1 Satz Lade-Widerstände (1 Ersatzteil);

(8) Der Funkenstrecke der ersten Stufe verwendet eine bipolar ausgelöste Zündung, die Funkenstrecken der zweiten bis vierten Stufe verwenden alle eine Dreiloch-Funkenstreckenzündung. Die synchronisierte Fehlbedienungsrate oder Ablehnungsrate beträgt nicht mehr als 2 %; der Synchronisationsbereich beträgt ≥20 %;

(9) Der Abstand jeder Funkenstrecke wird linear durch einen Motorantrieb verstellt. Das Steuerungssystem zeigt die dem Kugelabstand entsprechende Ladespannung an. Die Getriebestruktur verfügt über obere und untere Endschalter;

(10) Der Abstand der Funkenstrecke kann manuell oder automatisch über das Steuerungssystem eingestellt werden;

(11) Der Hauptkörper kann für zwei oder drei Stufen parallel genutzt werden. Die parallele Verbindungsstange verwendet einen einheitlichen Verbinder für einen einfachen Austausch. Die Ausrüstung kann zusätzliche Wellenmodulationswiderstände aufnehmen, ohne die elektrische Leistung zu beeinträchtigen;

(12) Jede Stufentestung verfügt über eine Halterung zur Aufbewahrung von Wellenmodulationswiderständen und Verbindungsstangen;

(13) Jede Stufe verwendet ein beidseitig abgedichtetes Isolierrohr mit guter Dichtleistung;

(14) Zwischen den einzelnen Stufen werden Korona-Schutzmaßnahmen getroffen. Während des gesamten Ladevorgangs tritt keine deutliche Korona auf.

(15) Die interne Stufenisolation und mechanische Stützung hält einer Gleichspannung von 100 kV stand, ohne Entladung zu erzeugen.

(16) Auf der Oberseite des Generators ist eine Spannungsausgleichsabdeckung installiert.

3. 400-kV-Schwachdämpfungs-Kondensator-Teilerspannung

Der Hochspannungsarm-Kondensator besteht aus 1 Abschnitt mit Nennparametern von 400 kV/600 pF und einer nominalen Blitzstoßspannungsfestigkeit von 400 kV. Der Spannungsteiler ist mit einem Niederspannungsarm-Kondensator ausgestattet, mit einem Spannungsteilerverhältnis von 1000 und einer Genauigkeit des Teilerverhältnisses von weniger als ±1 %;

Steuer- und Computer-Wellenformanalysesystem für Impulsspannungsgeneratoren

1.Übersicht

2. Hauptfunktionen des Steuersystems: Steuerung und computergestützte Messung.

• Manueller/automatischer Lademodus: Die Ladespannung wird manuell eingestellt.
• Synchronisierung mit der eingestellten Ladespannung des Kugelspalts, um den Spaltabstand manuell einzustellen, und Anzeige des tatsächlichen Abstandswerts.
• Ladegeschwindigkeitsauswahl: Benutzer können zwei Ladegeschwindigkeiten basierend auf den Testanforderungen auswählen.
• Ein standardisiertes Wellenform-Bearbeitungssystem ermöglicht die Wellenformmessung durch Ziehen und Ablegen mit der Maus, und Wellenformen können einfach hinein- und herausgezoomt werden.
• Überspannungs- und Überstromschutz mit automatischer Erdung.
• Automatische Zündung: Manuell gesteuert.
• Notabschaltung: Im Gegensatz zur manuellen Abschaltung unterbricht die Notabschaltung beim Drücken einer Taste direkt die Stromversorgung des Hauptkreises. Dies wird in Notfällen verwendet, beispielsweise bei einem Stromausfall im Steuerungsraum.

3. Systemstruktur

Das Systemstrukturdiagramm ist in Abbildung 2 dargestellt:

Der Bereich, der durch die grüne Linie in Abbildung 2 begrenzt ist, stellt das integrierte Mess- und Steuersystem dar. Der untere Rechner ist direkt mit dem Impulsspannungsgenerator, der Stromversorgung und dem Chopper verbunden. Alle niedrigstufigen Operationen, wie das Öffnen und Schließen von Relais, werden vom unteren Rechner gesteuert. Der obere Rechner ist über eine Glasfaserleitung mit dem unteren Rechner verbunden und sendet Befehle an diesen, um den Generator, die Stromversorgung und den Chopper anzusteuern. Der untere Rechner sammelt kontinuierlich Daten, ermittelt den aktuellen Status und überträgt die gesammelten Daten fortlaufend an den oberen Rechner. Die Spannungs- und Stromsignale des Spannungsteilers werden über das Erfassungsmodul an den oberen Rechner weitergeleitet.

4. Technische Parameter

Detaillierte Komplettanlage