Gerador de Impulso de Raios

ÂMBITO DE APLICAÇÃO

Este sistema de teste do gerador de tensão de impulso é principalmente adequado para testes de tensão de impulso atmosférico em onda completa de produtos elétricos de 35kV e abaixo. Também pode ser utilizado para testes de impulso de outros produtos.

Condições Gerais de Operação

Altitude: 1000m

Temperatura Ambiente: -5°C a +40°C

Umidade relativa: 90%

Variação Máxima Diária da Temperatura: 25°C

Ambiente de Operação: Interno

Isento de poeira condutiva

Sem risco de incêndio ou explosão

Sem gases corrosivos para metais ou isolamento

A forma de onda da tensão de alimentação deve ser uma onda senoidal pura com uma taxa de distorção de forma de onda inferior a 5%

Normas de Conformidade

GB/T 311.1 Isolação e Coordenação de Equipamentos de Transmissão e Transformação de Alta Tensão

GB/T 16927.1 Tecnologia de Ensaio de Alta Tensão - Parte 1 - Requisitos Gerais de Ensaio

GB/T 16927.2 Tecnologia de Ensaio de Alta Tensão - Parte 2 - Sistemas de Medição

GB/T 16896.1 Gravador Digital para Ensaios de Impulso de Alta Tensão

JB/T 7616 Ensaio de Suporte a Impulso de Onda Íngreme para Isoladores de Linha de Alta Tensão

DL/T 557 Ensaio de Impulso de Onda Íngreme para Isoladores de Linha de Alta Tensão: Definições, Métodos de Ensaio e Critérios

Detalhes da Implementação do Teste de Tensão de Impulso BF 24001

Valores dos Parâmetros Nominais

1. Tensão nominal: 400 kV

2. Tensão de degrau nominal: 100 kV

3. Capacitância total de impulso: 0,25 microfarad (capacitor de pulso único 2 microfarad/50 kV, 8 unidades no total).

4. Número total de degraus: 4 degraus

5. Parâmetros de forma de onda padrão:

Tensão de impulso atmosférico padrão em onda completa, fator de utilização de tensão 1,2/50 s >85% (maior que 90% em vazio com 300 pF);

Parâmetros da forma de onda da tensão de impacto e suas tolerâncias atendem aos requisitos das normas nacionais pertinentes GB311 e GB16927.

6. Tensão mínima de saída maior que 10% da tensão nominal

7. Duração de uso: Acima de 70% da tensão nominal, pode-se operar continuamente com carga e descarga a cada 120 segundos; abaixo de 70% da tensão nominal, pode-se operar continuamente com carga e descarga a cada 60 segundos.

Componentes principais

1. Parte de carregamento

(1) Utiliza-se dispositivo de carregamento por corrente constante;

(2) Utiliza-se transformador de carregamento imerso em óleo, tensão secundária é 85 kV, capacidade nominal é 5 kVA;

(3) Utiliza-se pilha de silício retificadora de alta tensão 2DL-200kV/200mA, tensão reversa suportável é 200 kV, corrente média é 0,2 A, a pilha de silício retificadora de alta tensão é instalada ao lado do transformador de carregamento, e a polaridade da tensão de carregamento pode ser invertida automaticamente pelo mecanismo de transmissão. Há um botão interruptor de polaridade no console;

(4) O resistor de proteção da pilha de silício retificadora de alta tensão utiliza fio resistivo esmaltado com enrolamento indutivo no tubo isolante;

(5) Utiliza-se método bilateral simétrico de carregamento por corrente constante;

(6) Durante o controle automático, o dispositivo de carregamento com corrente constante deve ter um desvio de não mais que ±1% em relação à tensão ajustada dentro da faixa de 10% a 100% da tensão nominal de carregamento, e a instabilidade da tensão de carregamento deve ser de no máximo ±1%. A precisão ajustável da tensão de carregamento deve ser de 1%;

(7) Devem ser utilizados dois divisores resistivos de corrente contínua, empregando resistores de filme metálico imersos em óleo de 50 kV, 300 MΩ. O resistor do braço de baixa tensão deve ser instalado na flange inferior do divisor, e o sinal de tensão no braço de baixa tensão deve ser levado ao console de controle por meio de um cabo blindado;

(8) O interruptor de aterramento automático deve utilizar um mecanismo de aterramento eletromagnético, que possa curto-circuitar automaticamente o capacitor principal e aterrará-lo através do resistor de proteção quando o teste for interrompido;

(9) O indutor de carga de corrente constante, capacitor, transformador de carga (incluindo pilha de silício retificadora de alta tensão e dispositivo de conversão de polaridade) e seu resistor de proteção, interruptor de aterramento automático e suporte isolante são instalados em um chassi;

2. Corpo principal

(1) A estrutura principal adota uma estrutura de quatro colunas, com um esqueleto de aço composto por quatro flanges e dois capacitores montados em paralelo, formando uma estrutura estável de um nível. O equipamento principal tem quatro níveis, formando uma estrutura torre combinada, cada nível empilhado sequencialmente, fácil de desmontar e inspecionar, sendo a estrutura geral estável;

(2) O corpo principal adota um método assimétrico de carga de corrente constante, regulação de tensão por corrente constante, ajustável continuamente desde zero até a tensão definida, e desligamento automático da fonte de carga no momento da descarga de ignição. A tensão nominal de cada nível é de 100 kV;

(3) O suporte isolante do corpo principal possui uma estrutura em torre de quatro níveis. Cada nível inclui dois capacitores pulsados imersos em óleo com invólucro de ferro MWF50-0,6, resistores de carga, resistores de frente de onda, resistores de cauda de onda e lacunas de ignição por esferas, entre outros. Todas as esferas de descarga síncrona são instaladas em um isolamento fechado, e a lacuna entre esferas pode ser ajustada manualmente ou automaticamente por meio do console de controle.

(4) O capacitor pulsado individual é de 2,00 ± 0,05 F, a tensão contínua de trabalho é de 50 kV, a indutância do capacitor é de 0,2 H, sendo utilizada uma isolação imersa em óleo com filme compósito. Em condições normais de operação e ambiente de trabalho, o bujão de saída do capacitor pode suportar uma tração vertical de 15 kg, garantindo que não será danificado nem apresentará vazamento de óleo;

(5) O resistor da frente de onda (frente) e o resistor da cauda de onda são ambos em formato de placa e enrolados sem indutância. Sua autoindutância é de 2,5H (o objetivo de reduzir a indutância é aumentar a capacidade de carga. Para cargas extremamente grandes (como mais de 5000pF), isso pode ser alcançado utilizando uma combinação adequada de capacitores moduladores externos e resistores moduladores para aumentar a carga). Os conectores são todos com mola;

(6) Os suportes dos resistores da frente de onda (frente) e da cauda de onda podem ser conectados em paralelo por quatro resistores ao mesmo tempo. Os resistores da frente de onda (frente) e da cauda de onda têm o mesmo comprimento e podem ser usados universalmente. Cada nível é equipado com um espaço para armazenar resistores moduladores excedentes e barras de curto-circuito. O gerador pode ser facilmente operado em série ao inserir as barras de curto-circuito;

(7) O conjunto completo é equipado com

7.1 2 conjuntos de resistores da frente de onda de raio;

7.2 2 conjuntos de resistores da cauda de onda;

7,3 1 conjunto de resistores de carga (1 reserva);

(8) O entreferro da primeira etapa adota acionamento por polaridade bilateral, e os entreferros da segunda à quarta etapas adotam todos ignição por entreferro de três lacunas. A taxa de mau funcionamento ou rejeição síncrono não é superior a 2%; a faixa de sincronização é ≥20%.

(9) A distância entre cada entreferro é ajustada linearmente por acionamento motorizado. O sistema de controle indica a tensão de carga correspondente à distância do entreferro. A estrutura de transmissão possui interruptores de limite superior e inferior;

(10) A distância do entreferro pode ser ajustada manual ou automaticamente no sistema de controle;

(11) O corpo principal pode ser usado em paralelo com duas ou três etapas. A haste de conexão paralela adota um conector padronizado para fácil substituição. O equipamento pode acomodar resistores de modulação de onda extras sem afetar o desempenho elétrico;

(12) Cada teste de estágio possui um suporte para armazenar resistores de modulação de onda e hastes de conexão;

(13) Cada estágio adota um tubo de isolamento selado nas duas extremidades com bom desempenho de vedação;

(14) São adotadas medidas anti-corona entre cada estágio. Nenhuma coroa visível aparecerá durante todo o processo de carregamento.

(15) O isolamento interno entre estágios e o suporte mecânico podem suportar uma tensão contínua de 100 kV sem gerar descargas.

(16) Uma tampa equalizadora de tensão é instalada no topo do gerador.

3. Divisor capacitivo de 400 kV com amortecimento fraco

O capacitor do braço de alta tensão é composto por 1 seção, com parâmetros nominais de 400 kV/600 pF e tensão suportável nominal ao impulso atmosférico de 400 kV. O divisor de tensão é equipado com um capacitor do braço de baixa tensão, com uma relação de divisão de tensão de 1000 e precisão da relação de divisão inferior a ±1%;

Sistema de controle do gerador de tensão de impulso e análise de forma de onda por computador

1.Visão Geral

2. Principais funções do sistema de controle: controle e medição por computador.

• Modo de Carregamento Manual/Automático: Ajuste manual da tensão de carregamento.
• Sincronize com a tensão de carga definida do entreferro para ajustar manualmente a distância do entreferro e exibir o valor real da distância.
• Seleção da velocidade de carregamento: Os usuários podem selecionar duas velocidades de carregamento com base nas necessidades do teste.
• Um sistema padronizado de edição de formas de onda permite a medição de formas de onda arrastando e soltando com o mouse, e as formas de onda podem ser facilmente ampliadas ou reduzidas.
• Proteção contra sobretensão e sobrecorrente, com aterramento automático.
• Ignição automática: Controlada manualmente.
• Desligamento de emergência: Diferentemente do desligamento manual, o desligamento de emergência corta diretamente a alimentação do circuito principal ao pressionar um botão. Isso é usado em situações de emergência, como interrupções de energia na sala de controle.

3. Estrutura do Sistema

O diagrama da estrutura do sistema é mostrado na Figura 2:

A área delimitada pela linha verde na Figura 2 representa o sistema integrado de medição e controle. O computador inferior está diretamente conectado ao gerador de tensão de impulso, à fonte de alimentação e ao chopper. Todas as operações de baixo nível, como abertura e fechamento de relés, são controladas pelo computador inferior. O computador superior está conectado ao computador inferior por meio de fibra óptica e envia comandos ao computador inferior para acionar o gerador, a fonte de alimentação e o chopper. O computador inferior coleta continuamente dados, obtém o status atual e transmite continuamente os dados coletados ao computador superior. Os sinais de tensão e corrente do divisor de tensão são conectados ao computador superior por meio do módulo de aquisição.

4. Parâmetros técnicos

Conjunto completo detalhado