Máy phát xung sét

Phạm vi ứng dụng

Hệ thống kiểm tra điện áp xung này chủ yếu phù hợp cho kiểm tra điện áp xung sét dạng sóng toàn phần đối với các sản phẩm điện áp đến 35kV. Hệ thống cũng có thể được sử dụng để kiểm tra xung cho các sản phẩm khác.

Điều kiện vận hành chung

Độ cao: 1000m

Nhiệt độ môi trường: -5°C đến +40°C

Độ ẩm tương đối: 90%

Biên độ nhiệt độ ngày tối đa: 25°C

Môi trường vận hành: Trong nhà

Không có bụi dẫn điện

Không có nguy cơ cháy hoặc nổ

Không phát sinh khí gây ăn mòn kim loại hoặc cách điện

Dạng sóng điện áp nguồn phải là sóng sin chuẩn với tỷ lệ méo dạng sóng <5%

Các tiêu chuẩn tuân thủ

GB/T 311.1 Cách điện và phối hợp cách điện cho thiết bị truyền tải và biến đổi điện áp cao

GB/T 16927.1 Công nghệ thử nghiệm điện áp cao - Phần 1 - Yêu cầu thử nghiệm chung

GB/T 16927.2 Công nghệ thử nghiệm điện áp cao - Phần 2 - Hệ thống đo lường

GB/T 16896.1 Máy ghi tín hiệu xung số dùng cho thử nghiệm xung cao áp

JB/T 7616 Thử nghiệm chịu xung sóng dốc cho cách điện đường dây điện áp cao

DL/T 557 Thử nghiệm xung sóng dốc cho cách điện đường dây điện áp cao: Định nghĩa, phương pháp thử nghiệm và tiêu chí

Chi tiết thực hiện kiểm tra điện áp xung BF 24001

Các giá trị thông số định mức

1. Điện áp định mức: 400kV

2. Điện áp từng cấp định mức: 100kV

3. Tổng điện dung xung: 0,25 microfarad (tụ đơn xung 2 microfarad/50 kV, tổng cộng 8 đơn vị).

4. Tổng số cấp: 4 cấp

5. Các thông số sóng chuẩn:

Sóng điện áp xung sét tiêu chuẩn dạng toàn bộ, hệ số sử dụng điện áp 1,2/50s >85% (lớn hơn 90% khi không tải 300PF);

Các thông số sóng điện áp xung và độ lệch của chúng phải đáp ứng yêu cầu theo các tiêu chuẩn quốc gia liên quan GB311 và GB16927.

6. Điện áp đầu ra tối thiểu lớn hơn 10% điện áp định mức

7. Thời gian sử dụng: Trên 70% điện áp định mức, có thể vận hành liên tục với chu kỳ sạc và xả mỗi 120 giây; dưới 70% điện áp định mức, có thể vận hành liên tục với chu kỳ sạc và xả mỗi 60 giây.

Các thành phần chính

1. Bộ phận sạc

(1) Sử dụng thiết bị sạc dòng điện không đổi;

(2) Sử dụng máy biến áp sạc kiểu ngâm dầu, điện áp thứ cấp là 85kV, công suất định mức là 5kVA;

(3) Sử dụng cụm điốt chỉnh lưu cao áp 2DL-200kV/200mA, điện áp chịu đựng ngược là 200kV, dòng điện trung bình là 0,2A, cụm điốt chỉnh lưu cao áp được lắp đặt cạnh máy biến áp sạc, và cực tính điện áp sạc có thể tự động đảo chiều thông qua cơ cấu truyền động. Trên bảng điều khiển có nút công tắc đảo cực tính;

(4) Điện trở bảo vệ cụm điốt chỉnh lưu cao áp sử dụng dây điện trở tráng men quấn kiểu có cảm kháng trên ống cách điện;

(5) Sử dụng phương pháp sạc dòng điện không đổi đối xứng hai bên;

(6) Trong quá trình điều khiển tự động, thiết bị sạc dòng điện không đổi phải có độ lệch không quá ±1% so với điện áp đặt trước trong dải từ 10% đến 100% điện áp sạc định mức, và độ bất ổn của điện áp sạc không được vượt quá ±1%. Độ chính xác điều chỉnh điện áp sạc phải là 1%;

(7) Sử dụng hai bộ chia điện trở một chiều, dùng điện trở màng kim loại ngâm dầu 50kV, 300M. Điện trở nhánh thấp áp phải được lắp trên mặt bích đáy của bộ chia, và tín hiệu điện áp trên nhánh thấp áp được đưa vào bàn điều khiển bằng cáp chắn nhiễu;

(8) Công tắc nối đất tự động phải sử dụng cơ cấu nối đất bằng nam châm điện, có thể tự động ngắn mạch tụ điện chính và nối đất thông qua điện trở bảo vệ khi ngừng thử nghiệm;

(9) Cuộn cảm sạc dòng điện không đổi, tụ điện, biến áp sạc (bao gồm bộ chỉnh lưu cao áp dạng silicon và thiết bị chuyển đổi cực tính) cùng với điện trở bảo vệ, công tắc tiếp đất tự động và giá đỡ cách điện được lắp trên một khung xe;

2. Thân chính

(1) Cấu trúc chính sử dụng kết cấu bốn cột, với khung thép gồm bốn mặt bích và hai tụ điện được lắp song song, tạo thành một kết cấu ổn định gồm một cấp. Thiết bị chính gồm bốn cấp, tạo thành kết cấu tháp tổ hợp, mỗi cấp được xếp chồng từng bước, dễ dàng tháo rời và kiểm tra, và kết cấu tổng thể ổn định;

(2) Thân chính sử dụng phương pháp sạc dòng điện không đổi bất đối xứng, điều chỉnh điện áp dòng điện không đổi, có thể điều chỉnh liên tục từ mức không đến điện áp cài đặt, và tự động ngắt nguồn sạc vào thời điểm phóng điện đánh lửa. Điện áp định mức của mỗi cấp là 100kV;

(3) Giá đỡ cách điện thân chính có cấu trúc tháp bốn tầng. Mỗi tầng bao gồm hai tụ xung dạng dầu ngập trong vỏ sắt MWF50-0,6, điện trở nạp, điện trở đầu sóng, điện trở đuôi sóng và khe hở đánh lửa, v.v. Tất cả các quả cầu phóng điện đồng bộ được lắp đặt trong buồng cách điện kín, khoảng cách khe hở cầu có thể điều chỉnh thủ công hoặc tự động thông qua bảng điều khiển.

(4) Tụ điện xung đơn là 2,0±0,05F, điện áp làm việc một chiều là 50kV, độ tự cảm của tụ điện là 0,2μH, sử dụng cách điện dạng màng phức hợp ngập dầu. Trong điều kiện làm việc bình thường và môi trường hoạt động bình thường, sứ đầu ra của tụ điện có thể chịu được lực kéo thẳng đứng 15kg, đồng thời đảm bảo không bị hư hỏng hay rò rỉ dầu;

(5) Điện trở đầu sóng (trước) và điện trở đuôi sóng đều có dạng bản phẳng và được quấn không cảm ứng. Cảm kháng tự sinh của chúng là 2,5H (mục đích giảm cảm kháng là để tăng khả năng chịu tải. Đối với các tải cực lớn (ví dụ như hơn 5000PF), điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng tổ hợp phù hợp các tụ điều chế ngoài và điện trở điều chế để tăng tải). Các đầu nối đều dạng lò xo ép tiếp xúc;

(6) Các giá đỡ điện trở đầu sóng (trước) và điện trở đuôi sóng có thể được đấu song song đồng thời bởi bốn điện trở. Điện trở đầu sóng (trước) và điện trở đuôi sóng có chiều dài bằng nhau và có thể sử dụng thay thế lẫn nhau. Mỗi tầng được trang bị vị trí để lưu trữ các điện trở điều chế dư và các thanh nối tắt. Máy phát có thể dễ dàng vận hành nối tiếp bằng cách cắm các thanh nối tắt vào;

(7) Bộ đầy đủ được trang bị

7.1 2 bộ điện trở đầu sóng sét;

7.2 2 bộ điện trở đuôi sóng;

7.3 Một bộ điện trở sạc (1 cái dự phòng);

(8) Khe hở bi cấp một sử dụng kích hoạt cực tính hai bên, các khe hở bi cấp hai đến cấp bốn đều sử dụng đánh lửa khe hở bi ba khoảng. Tỷ lệ sai lệch đồng bộ hoặc từ chối không lớn hơn 2%; phạm vi đồng bộ hóa là ≥20%.

(9) Khoảng cách giữa các khe hở bi được điều chỉnh tuyến tính bằng động cơ. Hệ thống điều khiển hiển thị điện áp sạc tương ứng với khoảng cách bi. Cấu trúc truyền động có công tắc giới hạn trên và dưới;

(10) Khoảng cách khe hở bi có thể điều chỉnh thủ công hoặc tự động trên hệ thống điều khiển;

(11) Thân chính có thể được sử dụng song song ở hai hoặc ba cấp. Thanh nối song song sử dụng đầu nối tiêu chuẩn để dễ thay thế. Thiết bị có thể đặt thêm điện trở điều chế sóng mà không ảnh hưởng đến hiệu suất điện;

(12) Mỗi cấp thử nghiệm có giá đỡ để lưu trữ điện trở điều chế sóng và thanh nối;

(13) Mỗi cấp sử dụng ống cách điện kín hai đầu với hiệu suất kín tốt;

(14) Các biện pháp chống phát xạ điện corona được thực hiện giữa các cấp. Không xuất hiện rõ ràng hiện tượng corona trong suốt quá trình sạc.

(15) Cách điện giữa các cấp và giá đỡ cơ học có thể chịu được điện áp một chiều 100kV mà không gây phóng điện.

(16) Một nắp cân bằng điện áp được lắp trên đỉnh máy phát.

3. Bộ chia điện áp tụ điện giảm chấn yếu 400KV

Tụ điện nhánh cao áp gồm 1 đoạn, thông số định mức là 400kV/600 pF và điện áp chịu đựng xung sét định mức là 400kV. Bộ chia điện áp được trang bị tụ điện nhánh thấp áp, với tỷ lệ chia điện áp là 1000 và độ chính xác tỷ lệ chia điện áp nhỏ hơn ±1%;

Hệ thống điều khiển máy phát điện áp xung và phân tích dạng sóng bằng máy tính

1.Tổng quan

2. Các chức năng chính của hệ thống điều khiển: điều khiển và đo lường bằng máy tính.

• Chế độ sạc Bằng tay/Tự động: Điều chỉnh điện áp sạc bằng tay.
• Đồng bộ với điện áp sạc đặt của khe cầu để điều chỉnh khoảng cách khe theo cách thủ công, và hiển thị giá trị khoảng cách thực tế.
• Lựa chọn tốc độ sạc: Người dùng có thể chọn hai tốc độ sạc dựa trên nhu cầu thử nghiệm.
• Hệ thống soạn thảo dạng sóng tiêu chuẩn cho phép đo dạng sóng bằng thao tác kéo và thả chuột, đồng thời dễ dàng phóng to, thu nhỏ dạng sóng.
• Bảo vệ quá áp và quá dòng, có chức năng nối đất tự động.
• Đánh lửa tự động: Được điều khiển thủ công.
• Cắt sự cố khẩn cấp: Khác với việc cắt thủ công, chức năng cắt khẩn cấp sẽ ngắt trực tiếp nguồn điện mạch chính chỉ bằng một cú nhấn nút. Chức năng này được sử dụng trong các tình huống khẩn cấp, chẳng hạn như mất điện ở phòng điều khiển.

3. Cấu trúc hệ thống

Sơ đồ cấu trúc hệ thống được thể hiện trong Hình 2:

Khu vực được bao quanh bởi đường màu xanh lá cây trong Hình 2 biểu thị hệ thống đo lường và điều khiển tích hợp. Máy tính cấp dưới được kết nối trực tiếp với máy phát điện áp xung, nguồn điện và bộ chopper. Mọi thao tác ở mức thấp, chẳng hạn như đóng và mở rơle, đều được điều khiển bởi máy tính cấp dưới. Máy tính cấp trên được kết nối với máy tính cấp dưới thông qua cáp quang và gửi các lệnh đến máy tính cấp dưới để điều khiển máy phát, nguồn điện và bộ chopper. Máy tính cấp dưới liên tục thu thập dữ liệu, xác định trạng thái hiện tại và truyền liên tục dữ liệu đã thu thập về máy tính cấp trên. Các tín hiệu điện áp và dòng điện từ bộ chia điện áp được kết nối với máy tính cấp trên thông qua module thu thập dữ liệu.

4. Thông số kỹ thuật

Bộ đầy đủ chi tiết