Xerador de Impulso de Raio

Ámbito de aplicación

Este sistema de proba de xerador de tensión de impulso é principalmente adecuado para a proba de tensión de impulso de onda completa en produtos eléctricos de 35 kV e inferiores. Tamén pode usarse para probas de impulso noutros produtos.

Condicións xerais de funcionamento

Altitude: 1000 m

Temperatura ambiente: -5 °C a +40 °C

Humeidade relativa: 90 %

Amplitude máxima diaria da temperatura: 25 °C

Ambiente de operación: Interior

Sen po condutor

Sen risco de lume ou explosión

Sen gases corrosivos para metais ou illamento

A forma de onda da tensión de alimentación debe ser unha sinusoide pura cunha taxa de distorsión de forma de onda inferior ao 5%

Normas de conformidade

GB/T 311.1 Illamento e Coordinación de Equipos de Transmisión e Transformación de Alta Tensión

GB/T 16927.1 Tecnoloxía de Proba de Alta Tensión - Parte 1 - Requisitos Xerais de Proba

GB/T 16927.2 Tecnoloxía de Proba de Alta Tensión - Parte 2 - Sistemas de Medida

GB/T 16896.1 Gravador Dixital para Probas de Impulso de Alta Tensión

JB/T 7616 Proba de Resistencia a Impulsos de Onda Empinada para Aisladores de Liñas de Alta Tensión

DL/T 557 Proba de Impulso de Onda Empinada para Aisladores de Liñas de Alta Tensión: Definicións, Métodos de Proba e Criterios

BF 24001 Detalles de Implementación da Proba de Tensión de Impulso

Valores Nominais dos Parámetros

1. Tensión nominal: 400 kV

2. Tensión nominal por etapa: 100 kV

3. Capacidade total de impulso: 0,25 microfaradios (condensador de pulso único de 2 microfaradios/50 kV, 8 unidades en total).

4. Número total de etapas: 4 etapas

5. Parámetros da forma de onda estándar:

Onda completa de impulso de tensión de raio estándar, factor de utilización de tensión 1,2/50 s >85% (superior ao 90% sen carga de 300 pF);

Os parámetros da forma de onda de tensión de impacto e as súas desviacións cumpren os requisitos das normas nacionais relevantes GB311 e GB16927.

6. Tensión de saída mínima maior do que o 10% da tensión nominal

7. Duración do uso: Por riba do 70% da tensión nominal, pode lograrse a operación continua con cargas e descargas cada 120 segundos; por debaixo do 70% da tensión nominal, pode lograrse a operación continua con cargas e descargas cada 60 segundos.

Principais compoñentes

1. Parte de carga

(1) Emprégase un dispositivo de carga de corrente constante;

(2) Emprégase un transformador de carga inmerso en aceite, con tensión secundaria de 85 kV e capacidade nominal de 5 kVA;

(3) Emprégase unha pila de silicio rectificadora de alta tensión 2DL-200kV/200mA, con tensión inversa soportable de 200 kV e corrente media de 0,2 A; a pila de silicio rectificadora de alta tensión está instalada ao lado do transformador de carga, e a polaridade da tensión de carga pode invertirse automaticamente mediante o mecanismo de transmisión. Hai un botón de interruptor de polaridade na consola;

(4) A resistencia de protección da pila de silicio rectificadora de alta tensión utiliza fío resistivo esmaltado enrolado indutivamente no tubo illante;

(5) Emprégase un método de carga bilateral simétrico de corrente constante;

(6) Durante o control automático, o dispositivo de carga de corrente constante deberá ter unha desviación non superior ao ±1% respecto ao voltaxe establecido no intervalo do 10% ao 100% do voltaxe de carga nominal, e a inestabilidade do voltaxe de carga non deberá superar o ±1%. A precisión axustable do voltaxe de carga será do 1%;

(7) Deberán usarse dous divisores resistivos de CC, empregando resistencias de película metálica en aceite de 50 kV, 300 MΩ. A resistencia do brazo de baixo voltaxe instalarase na brida inferior do divisor, e o sinal de voltaxe no brazo de baixo voltaxe introducirase na consola de control mediante un cable blindado;

(8) O interruptor de terra automático utilizará un mecanismo de terra electromagnético, que pode curto-circuitar automaticamente o condensador principal e conectalo á terra a través da resistencia de protección cando se dete a proba;

(9) O inductor de carga de corrente constante, condensador, transformador de carga (incluído o bloque de silicio rectificador de alta tensión e o dispositivo de conversión de polaridade) e a súa resistencia protectora, interruptor de terra automático e soporte illante están instalados nun chasis;

2. Corpo principal

(1) A estrutura principal adopta unha estrutura de catro columnas, cun armazón de aceiro formado por catro bridas e dous condensadores montados en paralelo, formando unha estrutura estable dun nivel. O equipo principal ten catro niveis, formando unha estrutura en torre combinada, cada nivel superpóñese paso a paso, fácil de desmontar e inspeccionar, sendo a estrutura global estable;

(2) O corpo principal adopta un método asimétrico de carga de corrente constante, regulación de tensión de corrente constante, axustable continuamente desde cero ata a tensión establecida, e apagado automático da fonte de carga no momento da descarga de ignición. A tensión nominal de cada nivel é de 100 kV;

(3) O soporte illante do corpo principal ten unha estrutura de torre de catro niveis. Cada nivel inclúe dous condensadores pulsantes inmersos en aceite con carcasa de ferro MWF50-0,6, resistencias de carga, resistencias de fronte de onda, resistencias de cola de onda e espazos de ignición con esferas, etc. Todos os esferómetros de descarga sincronizada están instalados nun illamento pechado, e o espazo entre esferas pode axustarse manual ou automaticamente mediante a consola de control.

(4) O condensador de pulso individual é de 2,0±0,05F, a tensión de traballo de corrente continua é de 50kV, a indutancia do condensador é de 0,2H, e emprégase un illamento composto de película inmersa en aceite. Baixo condicións normais de traballo e ambiente operativo, a buxía de saída do condensador pode soportar un tirón vertical de 15 kg, asegurando ao mesmo tempo que non se danará nin perderá aceite;

(5) O resistor da cabeza da onda (frontal) e o resistor da cola da onda teñen forma de placa e están bobinados sen inductancia. A súa autoinductancia é de 2,5 H (o obxectivo de reducir a inductancia é aumentar a capacidade de carga. Para cargas extremadamente grandes (por exemplo, máis de 5000 pF), isto pode lograrse mediante unha combinación axeitada de condensadores de modularización externos e resistores de modularización para incrementar a carga). Os conectores son todos de tipo resorte;

(6) Os soportes dos resistores da cabeza da onda (frontais) e os soportes dos resistores da cola da onda poden conectarse en paralelo mediante catro resistores ao mesmo tempo. Os resistores da cabeza e da cola da onda teñen a mesma lonxitude e poden usarse indistintamente. Cada nivel está equipado cun espazo para almacenar resistores de modularización e barras de curtocircuíto en exceso. O xerador pode operarse facilmente en serie enchufando as barras de curtocircuíto;

(7) O conxunto completo está equipado con

7.1 2 conxuntos de resistores da cabeza da onda de choiva;

7.2 2 conxuntos de resistores da cola da onda;

7.3 1 conxunto de resistencias de carga (1 de reserva);

(8) O espello de bolas da primeira etapa adopta disparo de polaridade bilateral, e os espellos de bolas da segunda á cuarta etapa adoptan todos ignición de espello de tres bolas. A taxa de desincronización ou rexeitamento non é maior do 2%; o rango de sincronización é ≥20%.

(9) A distancia entre cada espello de bolas axústase linealmente mediante accionamento por motor. O sistema de control indica a tensión de carga correspondente á distancia das bolas. A estrutura de transmisión ten interruptores de límite superior e inferior;

(10) A distancia do espello de bolas pode axustarse manual ou automaticamente no sistema de control;

(11) O corpo principal pode utilizarse en paralelo en dúas ou tres etapas. A biela paralela adopta un conector unificado para facilitar a substitución. O equipo pode aloxar resistencias de modulación de onda adicionais sen afectar o seu rendemento eléctrico;

(12) Cada proba por etapas dispón dun soporte para gardar as resistencias de modulación de onda e as bielas;

(13) Cada etapa adopta un tubo de illamento pechado por ambos extremos cun bo rendemento de estanquidade;

(14) Tómanse medidas contra a coroa entre cada etapa. Non aparecerá ningunha coroa evidente durante todo o proceso de carga.

(15) O illamento interetapas e o soporte mecánico poden soportar unha tensión continua de 100 kV sen producir descargas.

(16) Instálase unha cuberta de igualación de tensión na parte superior do xerador.

3. Divisor de tensión con capacitor de debilitación débil de 400 kV

O brazo de alta tensión do capacitor consta dunha sección, con parámetros nominais de 400 kV/600 pF e unha tensión nominal soportable ao impulso de raiño de 400 kV. O divisor de tensión está equipado cun brazo de baixa tensión capacitivo, cunha relación de división de tensión de 1000 e unha precisión da relación de división inferior ao ±1%;

Sistema de control do xerador de tensión de impulso e análise de forma de onda por ordenador

1. Visión xeral

2. Funcións principais do sistema de control: control e medición por ordenador.

• Modo de Carga Manual/Automática: Axustar manualmente a tensión de carga.
• Sincronización coa tensión de carga establecida do espazo libre para axustar manualmente a distancia do espazo, e amosar o valor real da distancia.
• Selección da velocidade de carga: Os usuarios poden seleccionar dúas velocidades de carga segundo as necesidades de proba.
• Un sistema estandarizado de edición de formas de onda permite a medición da forma de onda arrastrando e soltando co rato, e as formas de onda poden ampliarse e reducirse facilmente.
• Protección contra sobretensión e sobrecorrente, con posta en terra automática.
• Encendido automático: controlado manualmente.
• Desconexión de emerxencia: Ao contrario que a desconexión manual, a desconexión de emerxencia corta directamente a alimentación principal ao premer un botón. Úsase en situacións de emerxencia, como apagóns no posto de control.

3. Estrutura do sistema

O diagrama da estrutura do sistema móstrase na Figura 2:

A área rodeada pola liña verde na Figura 2 representa o sistema integrado de medición e control. O ordenador inferior está conectado directamente ao xerador de tensión de impulso, á fonte de alimentación e ao chopper. Todas as operacións de baixo nivel, como a apertura e peche de relés, están controladas polo ordenador inferior. O ordenador superior está conectado ao ordenador inferior mediante fibra óptica e envía ordes ao ordenador inferior para activar o xerador, a fonte de alimentación e o chopper. O ordenador inferior recolle continuamente datos, obtén o estado actual e transmite de forma continua os datos recollidos ao ordenador superior. As sinais de tensión e corrente do divisor de tensión están conectadas ao ordenador superior a través do módulo de adquisición.

4. Parámetros técnicos

Conxunto completo detallado