Εκτίμηση της ικανότητας αντοχής σε τάση μόνωσης ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Ένα τεχνικό μέσο δοκιμής και αξιολόγησης της ικανότητας αντοχής της μόνωσης σε τάση του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Πρέπει να χρησιμοποιούνται μονωτικές κατασκευές για την απομόνωση των ενεργών μερών όλου του ηλεκτρικού εξοπλισμού από τα γειωμένα μέρη ή από άλλα μη ισοδυναμικά υπό τάση σώματα, ώστε να διασφαλίζεται η κανονική λειτουργία του εξοπλισμού. Η διηλεκτρική αντοχή ενός μόνο μονωτικού υλικού εκφράζεται ως η μέση ένταση ηλεκτρικού πεδίου διάσπασης κατά μήκος του πάχους (η μονάδα είναι kV/cm). Η μονωτική δομή του ηλεκτρικού εξοπλισμού, όπως η μόνωση των γεννητριών και των μετασχηματιστών, αποτελείται από μια ποικιλία υλικών και το δομικό σχήμα είναι επίσης εξαιρετικά περίπλοκο. Οποιαδήποτε τοπική ζημιά στη μονωτική δομή θα έχει ως αποτέλεσμα ολόκληρος ο εξοπλισμός να χάσει τη μονωτική του απόδοση. Επομένως, η συνολική ικανότητα μόνωσης του εξοπλισμού μπορεί γενικά να εκφραστεί μόνο από την τάση δοκιμής (μονάδα: kV) που μπορεί να αντέξει. Η τάση δοκιμής αντοχής μόνωσης μπορεί να υποδεικνύει το επίπεδο τάσης που μπορεί να αντέξει ο εξοπλισμός, αλλά δεν είναι ισοδύναμη με την πραγματική αντοχή μόνωσης του εξοπλισμού. Η ειδική απαίτηση για τον συντονισμό μόνωσης του συστήματος ισχύος είναι ο συντονισμός και η διαμόρφωση της τάσης δοκιμής αντοχής μόνωσης διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών για να υποδεικνύονται οι απαιτήσεις επιπέδου μόνωσης του εξοπλισμού. Η δοκιμή τάσης αντοχής μόνωσης είναι μια καταστροφική δοκιμή (βλ. δοκιμή μόνωσης). Επομένως, για κάποιο βασικό εξοπλισμό σε λειτουργία που δεν διαθέτει ανταλλακτικά ή χρειάζεται πολύ χρόνο για να επισκευαστεί, θα πρέπει να εξετάσετε προσεκτικά εάν θα πραγματοποιήσετε τη δοκιμή τάσης αντοχής μόνωσης.

Όταν λειτουργεί διάφορος ηλεκτρικός εξοπλισμός στο σύστημα ισχύος, εκτός από την αντοχή σε τάση εργασίας AC ή DC, θα υποφέρει και από διάφορες υπερτάσεις. Αυτές οι υπερτάσεις δεν είναι μόνο υψηλές σε πλάτος, αλλά έχουν επίσης κυματομορφές και διάρκειες που είναι πολύ διαφορετικές από την τάση εργασίας. Οι επιδράσεις τους στη μόνωση και οι μηχανισμοί που μπορεί να προκαλέσουν βλάβη της μόνωσης είναι επίσης διαφορετικές. Επομένως, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί η αντίστοιχη τάση δοκιμής για τη διεξαγωγή της δοκιμής τάσης αντοχής του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Οι δοκιμές τάσης αντοχής μόνωσης που καθορίζονται στα κινεζικά πρότυπα για συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος περιλαμβάνουν: ① δοκιμή αντοχής τάσης συχνότητας ισχύος βραχείας διάρκειας (1 λεπτό). ② μακροπρόθεσμη συχνότητα ισχύος δοκιμή αντοχής τάσης. ③ Δοκιμή τάσης αντοχής DC. ④ δοκιμή τάσης αντοχής σε λειτουργία κρουστικού κύματος. ⑤Δοκιμή τάσης αντοχής σε κρουστικό κύμα κεραυνού. Ορίζει επίσης ότι η απόδοση μόνωσης ηλεκτρικού εξοπλισμού 3 έως 220 kv υπό τάση λειτουργίας συχνότητας ισχύος, προσωρινή υπέρταση και υπέρταση λειτουργίας ελέγχεται γενικά με δοκιμή τάσης αντοχής στη συχνότητα ισχύος βραχείας διάρκειας και δεν απαιτείται η δοκιμή πρόσκρουσης λειτουργίας. Για ηλεκτρικό εξοπλισμό από 330 έως 500 kv, απαιτείται η δοκιμή πρόσκρουσης λειτουργίας για τον έλεγχο της απόδοσης της μόνωσης υπό υπέρταση λειτουργίας. Η δοκιμή αντοχής τάσης μακροπρόθεσμης συχνότητας ισχύος είναι μια δοκιμή που διεξάγεται για την κατάσταση της υποβάθμισης της εσωτερικής μόνωσης και της μόλυνσης της εξωτερικής μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Τα πρότυπα δοκιμής τάσης αντοχής μόνωσης έχουν συγκεκριμένους κανονισμούς σε κάθε χώρα. Τα κινεζικά πρότυπα (GB311.1-83) ορίζουν το βασικό επίπεδο μόνωσης του εξοπλισμού μετάδοσης και μετατροπής ισχύος 3-500 kv. 3-500kv εξοπλισμός μετάδοσης ισχύος και μετασχηματισμού κεραυνικής παλμικής αντοχής, τάσης αντοχής συχνότητας ισχύος ενός λεπτού. και 330-500kv εξοπλισμός μετάδοσης και μετασχηματισμού ισχύος Impulse ανθεκτική τάση για λειτουργία ηλεκτρικού εξοπλισμού. Το τμήμα κατασκευής ηλεκτρικού εξοπλισμού και το τμήμα λειτουργίας του συστήματος ισχύος θα πρέπει να συμμορφώνονται με τα πρότυπα κατά την επιλογή των ειδών και των τιμών τάσης δοκιμής για τη δοκιμή τάσης αντοχής.

Δοκιμή τάσης αντοχής συχνότητας ισχύος

Χρησιμοποιείται για τη δοκιμή και αξιολόγηση της ικανότητας μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού να αντέχει στην τάση συχνότητας ισχύος. Η τάση δοκιμής πρέπει να είναι ημιτονοειδής και η συχνότητα πρέπει να είναι ίδια με τη συχνότητα του συστήματος ισχύος. Συνήθως ορίζεται ότι χρησιμοποιείται μια δοκιμή τάσης αντοχής ενός λεπτού για τη δοκιμή της ικανότητας βραχυπρόθεσμης αντοχής τάσης της μόνωσης και μια δοκιμή μακροπρόθεσμης τάσης για τη δοκιμή της προοδευτικής φθοράς στο εσωτερικό της μόνωσης, όπως η μερική εκφόρτιση ζημιά, διηλεκτρική απώλεια και θερμική βλάβη που προκαλείται από ρεύμα διαρροής. Η εξωτερική μόνωση του εξοπλισμού ισχύος εξωτερικού χώρου επηρεάζεται από ατμοσφαιρικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες. Εκτός από τη δοκιμή τάσης αντοχής στη συχνότητα ισχύος σε κατάσταση ξηρής επιφάνειας, απαιτείται επίσης δοκιμή αντοχής τάσης σε τεχνητά προσομοιωμένο ατμοσφαιρικό περιβάλλον (όπως υγρή ή βρώμικη κατάσταση).

Η ημιτονοειδής τάση εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να εκφραστεί ως τιμή κορυφής ή πραγματική τιμή. Ο λόγος της τιμής κορυφής προς την πραγματική τιμή είναι τετραγωνική ρίζα δύο. Η κυματομορφή και η συχνότητα της τάσης δοκιμής που εφαρμόζεται κατά τη διάρκεια της δοκιμής αναπόφευκτα θα αποκλίνουν από τους τυπικούς κανονισμούς. Τα κινεζικά πρότυπα (GB311.3-83) ορίζουν ότι το εύρος συχνοτήτων της τάσης δοκιμής πρέπει να είναι 45 έως 55 Hz και η κυματομορφή της τάσης δοκιμής πρέπει να είναι κοντά σε ένα ημιτονοειδές κύμα. Οι προϋποθέσεις είναι ότι τα θετικά και αρνητικά μισά κύματα πρέπει να είναι ακριβώς τα ίδια και η τιμή κορυφής και η πραγματική τιμή πρέπει να είναι ίδιες. Η αναλογία είναι ίση με ±0,07. Γενικά, η λεγόμενη τιμή τάσης δοκιμής αναφέρεται στην πραγματική τιμή, η οποία διαιρείται με την τιμή κορυφής της.

Το τροφοδοτικό που χρησιμοποιείται για τη δοκιμή αποτελείται από έναν δοκιμαστικό μετασχηματιστή υψηλής τάσης και μια συσκευή ρύθμισης τάσης. Η αρχή του δοκιμαστικού μετασχηματιστή είναι η ίδια με αυτή του μετασχηματιστή γενικής ισχύος. Η ονομαστική τάση εξόδου του θα πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις δοκιμής και να αφήνει περιθώρια για περιθώρια. η τάση εξόδου του δοκιμαστικού μετασχηματιστή πρέπει να είναι αρκετά σταθερή ώστε να μην προκαλεί αλλαγή της εξόδου λόγω της πτώσης τάσης του ρεύματος προεκφόρτισης στην εσωτερική αντίσταση του τροφοδοτικού. Η τάση κυμαίνεται σημαντικά για να αποφευχθούν δυσκολίες μέτρησης ή ακόμη και να επηρεαστεί η διαδικασία εκφόρτισης. Επομένως, το δοκιμαστικό τροφοδοτικό πρέπει να έχει επαρκή χωρητικότητα και η εσωτερική αντίσταση πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη. Γενικά, οι απαιτήσεις για τη χωρητικότητα του δοκιμαστικού μετασχηματιστή καθορίζονται από το πόσο ρεύμα βραχυκυκλώματος μπορεί να εξάγει κάτω από την τάση δοκιμής. Για παράδειγμα, για τη δοκιμή μικρών δειγμάτων στερεάς, υγρής ή συνδυασμένης μόνωσης σε ξηρή κατάσταση, το ρεύμα βραχυκυκλώματος του εξοπλισμού απαιτείται να είναι 0,1Α. για τη δοκιμή της μόνωσης αυτοαποκαθιστώμενης (μονωτές, διακόπτες απομόνωσης κ.λπ.) σε ξηρή κατάσταση, απαιτείται το ρεύμα βραχυκυκλώματος του εξοπλισμού Όχι μικρότερο από 0,1A. για δοκιμές τεχνητής βροχής εξωτερικής μόνωσης, το ρεύμα βραχυκυκλώματος του εξοπλισμού απαιτείται να είναι τουλάχιστον 0,5A. για δοκιμές δειγμάτων με μεγαλύτερες διαστάσεις, το ρεύμα βραχυκυκλώματος του εξοπλισμού απαιτείται να είναι 1Α. Σε γενικές γραμμές, οι δοκιμαστικοί μετασχηματιστές με χαμηλότερες ονομαστικές τάσεις υιοθετούν ως επί το πλείστον το σύστημα 0,1Α, το οποίο επιτρέπει στο 0,1Α να ρέει συνεχώς μέσω του πηνίου υψηλής τάσης του μετασχηματιστή. Για παράδειγμα, η χωρητικότητα ενός δοκιμαστικού μετασχηματιστή 50 kV έχει ρυθμιστεί στα 5 kVA και η χωρητικότητα ενός δοκιμαστικού μετασχηματιστή 100 kV είναι 10 kVA. Οι δοκιμαστικοί μετασχηματιστές με υψηλότερες ονομαστικές τάσεις συνήθως υιοθετούν το σύστημα 1Α, το οποίο επιτρέπει στο 1Α να ρέει συνεχώς μέσω του πηνίου υψηλής τάσης του μετασχηματιστή. Για παράδειγμα, η χωρητικότητα του δοκιμαστικού μετασχηματιστή 250 kV είναι 250 kVA και η χωρητικότητα του δοκιμαστικού μετασχηματιστή 500 kV είναι 500 kVA. Λόγω των συνολικών διαστάσεων του εξοπλισμού δοκιμής υψηλότερης τάσης, Larger, η ισοδύναμη χωρητικότητα του εξοπλισμού είναι επίσης μεγαλύτερη και το δοκιμαστικό τροφοδοτικό πρέπει να παρέχει περισσότερο ρεύμα φορτίου. Η ονομαστική τάση ενός μόνο δοκιμαστικού μετασχηματιστή είναι πολύ υψηλή, γεγονός που θα προκαλέσει ορισμένες τεχνικές και οικονομικές δυσκολίες κατά την κατασκευή. Η υψηλότερη τάση ενός μόνο δοκιμαστικού μετασχηματιστή στην Κίνα είναι 750 kV και υπάρχουν πολύ λίγοι μετασχηματιστές δοκιμής στον κόσμο με τάση που υπερβαίνει τα 750 kV. Προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες δοκιμών τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος του εξοπλισμού ισχύος εξαιρετικά υψηλής τάσης και υπερυψηλής τάσης, αρκετοί μετασχηματιστές δοκιμής συνδέονται συνήθως σε σειρά για να αποκτήσουν υψηλή τάση. Για παράδειγμα, τρεις δοκιμαστικοί μετασχηματιστές 750 kV συνδέονται σε σειρά για να λάβουν μια τάση δοκιμής 2250 kV. Αυτό ονομάζεται μετασχηματιστής δοκιμής σειράς. Όταν οι μετασχηματιστές συνδέονται σε σειρά, η εσωτερική σύνθετη αντίσταση αυξάνεται πολύ γρήγορα και υπερβαίνει κατά πολύ το αλγεβρικό άθροισμα των σύνθετων αντιστάσεων πολλών μετασχηματιστών. Επομένως, ο αριθμός των μετασχηματιστών που συνδέονται σε σειρά περιορίζεται συχνά σε 3. Οι δοκιμαστικοί μετασχηματιστές μπορούν επίσης να συνδεθούν παράλληλα για να αυξήσουν το ρεύμα εξόδου ή να συνδεθούν σε σχήμα △ ή Y για λειτουργία τριών φάσεων.

Προκειμένου να πραγματοποιηθούν δοκιμές τάσης αντοχής στη συχνότητα ισχύος σε δείγματα με μεγάλη ηλεκτροστατική χωρητικότητα, όπως πυκνωτές, καλώδια και γεννήτριες μεγάλης χωρητικότητας, η συσκευή τροφοδοσίας πρέπει να είναι τόσο υψηλής τάσης όσο και μεγάλης χωρητικότητας. Θα υπάρξουν δυσκολίες στην υλοποίηση αυτού του είδους συσκευής τροφοδοσίας. Ορισμένα τμήματα έχουν υιοθετήσει εξοπλισμό δοκιμών συντονισμού σειράς υψηλής τάσης συχνότητας ισχύος (δείτε εξοπλισμό δοκιμής συντονισμού σειράς AC υψηλής τάσης).

Δοκιμή τάσης αντοχής σε παλμό κεραυνού

Η ικανότητα της μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού να αντέχει την τάση κεραυνικού παλμού ελέγχεται με τεχνητή προσομοίωση κυματομορφών ρεύματος κεραυνού και τιμών αιχμής. Σύμφωνα με τα πραγματικά αποτελέσματα μέτρησης της εκκένωσης κεραυνού, πιστεύεται ότι η κυματομορφή κεραυνού είναι μια μονοπολική δι-εκθετική καμπύλη με κεφαλή κύματος μήκους αρκετών μικροδευτερόλεπτων και ουρά κύματος που έχει μήκος δεκάδες μικροδευτερόλεπτα. Οι περισσότεροι κεραυνοί έχουν αρνητική πολικότητα. Τα πρότυπα διαφόρων χωρών σε όλο τον κόσμο έχουν βαθμονομήσει το τυπικό κύμα κρούσης κεραυνού ως: χρόνος προφανούς μετώπου κύματος T1=1,2μs, γνωστός και ως χρόνος κεφαλής κύματος. φαινομενικός χρόνος αιχμής μισού κύματος T2=50μs, γνωστός και ως χρόνος ουράς κύματος (βλ. σχήμα). Η επιτρεπόμενη απόκλιση μεταξύ της τιμής κορυφής τάσης και της κυματομορφής που δημιουργείται από την πραγματική συσκευή δοκιμής και του τυπικού κύματος είναι: τιμή κορυφής, ±3%; χρόνος κεφαλής κύματος, ±30%; χρόνος αιχμής μισού κύματος, ±20%; η τυπική κυματομορφή κεραυνού εκφράζεται συνήθως ως 1,2 /50μs.

Η τάση δοκιμής παλμών κεραυνού παράγεται από μια γεννήτρια παλμικής τάσης. Ο μετασχηματισμός των πολλαπλών πυκνωτών της γεννήτριας παλμικής τάσης από παράλληλη σε σειρά επιτυγχάνεται μέσω πολλών κενών σφαιρών ανάφλεξης, δηλαδή, πολλαπλοί πυκνωτές συνδέονται σε σειρά όταν τα κενά της σφαίρας ανάφλεξης ελέγχονται για εκφόρτιση. Η ταχύτητα της αύξησης της τάσης στη συσκευή υπό δοκιμή και η ταχύτητα της πτώσης τάσης μετά την τιμή κορυφής μπορούν να ρυθμιστούν από την τιμή αντίστασης στο κύκλωμα του πυκνωτή. Η αντίσταση που επηρεάζει την κεφαλή κύματος ονομάζεται αντίσταση κεφαλής κύματος και η αντίσταση που επηρεάζει την ουρά του κύματος ονομάζεται αντίσταση ουράς κύματος. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ο προκαθορισμένος χρόνος κεφαλής κύματος και ο χρόνος αιχμής μισού κύματος του τυπικού κύματος παλμικής τάσης λαμβάνονται αλλάζοντας τις τιμές αντίστασης της αντίστασης κεφαλής κύματος και της αντίστασης ουράς κύματος. Αλλάζοντας την πολικότητα και το πλάτος της ανορθωμένης τάσης εξόδου του τροφοδοτικού, μπορεί να ληφθεί η απαιτούμενη πολικότητα και η μέγιστη τιμή του κύματος παλμικής τάσης. Από αυτό, μπορούν να πραγματοποιηθούν γεννήτριες παλμικής τάσης που κυμαίνονται από εκατοντάδες χιλιάδες βολτ έως πολλά εκατομμύρια βολτ ή ακόμη και δεκάδες εκατομμύρια βολτ. Η υψηλότερη τάση της γεννήτριας παλμικής τάσης που σχεδιάστηκε και εγκαταστάθηκε από την Κίνα είναι 6000 kV.

Δοκιμή κεραυνικής παλμικής τάσης

Το περιεχόμενο περιλαμβάνει 4 στοιχεία. ①Δοκιμή τάσης αντοχής σε κρούση: Συνήθως χρησιμοποιείται για μόνωση που δεν αποκαθίσταται, όπως η μόνωση μετασχηματιστών, αντιδραστήρων κ.λπ. Ο σκοπός είναι να ελεγχθεί εάν αυτές οι συσκευές μπορούν να αντέξουν την τάση που καθορίζεται από τον βαθμό μόνωσης. ② Δοκιμή ανάφλεξης πρόσκρουσης 50%: Συνήθως ως αντικείμενα χρησιμοποιούνται μόνωση αυτο-αποκατάστασης όπως μονωτές, διάκενα αέρα κ.λπ. Σκοπός είναι ο προσδιορισμός της τιμής τάσης U με πιθανότητα φλας 50%. Με την τυπική απόκλιση μεταξύ αυτής της τιμής τάσης και της τιμής flashover, μπορούν επίσης να προσδιοριστούν άλλες πιθανότητες flashover, όπως μια τιμή τάσης flashover 5%. Το U θεωρείται γενικά ως η τάση αντοχής. ③Δοκιμή διάσπασης: Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί η πραγματική αντοχή της μόνωσης. Πραγματοποιείται κυρίως σε εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρολογικού εξοπλισμού. ④Δοκιμή καμπύλης τάσης-χρόνου (δοκιμή καμπύλης Volt-second): Η καμπύλη τάσης-χρόνου δείχνει τη σχέση μεταξύ της εφαρμοζόμενης τάσης με τη ζημιά στη μόνωση (ή το flashover μόνωσης από πορσελάνη) και τον χρόνο. Η καμπύλη βολτ δευτερολέπτου (καμπύλη V-t) μπορεί να παρέχει μια βάση για την εξέταση του συντονισμού μόνωσης μεταξύ προστατευμένου εξοπλισμού όπως μετασχηματιστές και προστατευτικού εξοπλισμού όπως απαγωγείς.

Εκτός από τη δοκιμή με το πλήρες κύμα των κεραυνών, μερικές φορές ο ηλεκτρικός εξοπλισμός με περιελίξεις, όπως μετασχηματιστές και αντιδραστήρες, χρειάζεται επίσης δοκιμή με κολοβωμένα κύματα με χρόνο περικοπής 2 έως 5 μs. Η αποκοπή μπορεί να συμβεί στην αρχή ή στο τέλος του κύματος. Η δημιουργία και η μέτρηση αυτού του κολοβωμένου κύματος και ο προσδιορισμός του βαθμού ζημιάς που προκαλείται στον εξοπλισμό είναι όλα σχετικά περίπλοκα και δύσκολα. Λόγω της γρήγορης διαδικασίας και του υψηλού πλάτους, η δοκιμή κεραυνικής παλμικής τάσης έχει υψηλές τεχνικές απαιτήσεις για δοκιμή και μέτρηση. Συχνά ορίζονται λεπτομερείς διαδικασίες, μέθοδοι και πρότυπα δοκιμών για αναφορά και εφαρμογή κατά τη διεξαγωγή δοκιμών.

Δοκιμή υπερτάσεως παλμικής λειτουργίας

Με την τεχνητή προσομοίωση της κυματομορφής παλμικής υπέρτασης λειτουργίας του συστήματος ισχύος, ελέγχεται η ικανότητα της μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού να αντέχει την παλμική τάση λειτουργίας. Υπάρχουν πολλοί τύποι κυματομορφών υπερτάσεως λειτουργίας και κορυφών στα συστήματα ισχύος, που σχετίζονται με τις παραμέτρους γραμμής και την κατάσταση του συστήματος. Γενικά, είναι ένα εξασθενημένο κύμα ταλάντωσης με συχνότητα που κυμαίνεται από δεκάδες Hz έως αρκετά kilohertz. Το πλάτος του σχετίζεται με την τάση του συστήματος, η οποία συνήθως εκφράζεται ως πολλές φορές της τάσης φάσης, έως και 3 έως 4 φορές της τάσης φάσης. Τα κρουστικά κύματα λειτουργίας διαρκούν περισσότερο από τα κρουστικά κύματα κεραυνού και έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στη μόνωση του συστήματος ισχύος. Για συστήματα ισχύος 220 kV και κάτω, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δοκιμές τάσης αντοχής σε συχνότητα ισχύος βραχυχρόνιου χρόνου για τον κατά προσέγγιση έλεγχο της κατάστασης της μόνωσης του εξοπλισμού υπό υπερτάση λειτουργίας. Για συστήματα και εξοπλισμό υπερυψηλής τάσης και υπερυψηλής τάσης 330 kV και άνω, η υπέρταση λειτουργίας έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στη μόνωση και οι δοκιμές τάσης συχνότητας ισχύος μικρής διάρκειας δεν μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν για να αντικαταστήσουν κατά προσέγγιση τις δοκιμές παλμικής τάσης λειτουργίας. Μπορεί να φανεί από τα δεδομένα δοκιμής ότι για κενά αέρα άνω των 2 m, η μη γραμμικότητα της τάσης εκφόρτισης λειτουργίας είναι σημαντική, δηλαδή, η τάση αντοχής αυξάνεται αργά όταν αυξάνεται η απόσταση του διακένου και είναι ακόμη χαμηλότερη από τη βραχυπρόθεσμη συχνότητα ισχύος τάση εκφόρτισης. Επομένως, η μόνωση πρέπει να ελεγχθεί με προσομοίωση της τάσης παλμού λειτουργίας.

Για μεγάλα κενά, μονωτές και εξωτερική μόνωση εξοπλισμού, υπάρχουν δύο κυματομορφές τάσης δοκιμής για την προσομοίωση της υπέρτασης λειτουργίας. ① Μη περιοδικό κύμα εκθετικής αποσύνθεσης: παρόμοιο με το κρουστικό κύμα κεραυνού, με τη διαφορά ότι ο χρόνος κεφαλής κύματος και ο χρόνος μισής αιχμής είναι πολύ μεγαλύτεροι από το μήκος κύματος κρουστικού κεραυνού. Η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή συνιστά η τυπική κυματομορφή της παλμικής τάσης λειτουργίας να είναι 250/2500μs. όταν η τυπική κυματομορφή δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις της έρευνας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν 100/2500μs και 500/2500μs. Τα μη περιοδικά κύματα εκθετικής διάσπασης μπορούν επίσης να δημιουργηθούν από γεννήτριες παλμικής τάσης. Η αρχή της δημιουργίας κρουστικών κυμάτων κεραυνού είναι βασικά η ίδια, εκτός από το ότι η αντίσταση της κεφαλής κύματος, η αντίσταση της ουράς κυμάτων και η αντίσταση φόρτισης πρέπει να αυξηθούν πολλές φορές. Ένα σύνολο γεννητριών παλμικής τάσης χρησιμοποιείται συνήθως σε εργαστήρια υψηλής τάσης, εξοπλισμένα με δύο σετ αντιστάσεων, τόσο για τη δημιουργία κεραυνικής τάσης παλμού όσο και για τη δημιουργία τάσης παλμού λειτουργίας. Σύμφωνα με τους κανονισμούς, η επιτρεπόμενη απόκλιση μεταξύ της παραγόμενης κυματομορφής παλμικής τάσης λειτουργίας και της τυπικής κυματομορφής είναι: τιμή αιχμής, ±3%; κεφαλή κύματος, ±20%; χρόνος μισής αιχμής, ±60%. ② Εξασθενημένο κύμα ταλάντωσης: Η διάρκεια του μισού κύματος 01 απαιτείται να είναι 2000~3000μs και το πλάτος του μισού κύματος 02 πρέπει να φτάσει περίπου το 80% του πλάτους του ημικύματος 01. Το εξασθενημένο κύμα ταλάντωσης επάγεται στην πλευρά υψηλής τάσης χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή για την εκφόρτιση της πλευράς χαμηλής τάσης του μετασχηματιστή δοκιμής. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως σε επιτόπιες δοκιμές κυμάτων λειτουργίας μετασχηματιστή ισχύος σε υποσταθμούς, χρησιμοποιώντας τον ίδιο τον ελεγμένο μετασχηματιστή για τη δημιουργία δοκιμαστικών κυματομορφών για να δοκιμάσει τη δική του ικανότητα αντοχής στην τάση.

Τα περιεχόμενα της δοκιμής υπέρτασης παλμών λειτουργίας περιλαμβάνουν 5 στοιχεία: ① δοκιμή αντίστασης τάσης λειτουργίας παλμών. ② 50% λειτουργική παλμική δοκιμή flashover. ③ δοκιμή ανάλυσης? ④ δοκιμή καμπύλης χρόνου τάσης (δοκιμή καμπύλης βολτ δευτερολέπτου). ⑤ Δοκιμή καμπύλης κεφαλής παλμικής τάσης λειτουργίας. Οι πρώτες τέσσερις δοκιμές είναι οι ίδιες με τις αντίστοιχες απαιτήσεις δοκιμής στη δοκιμή κεραυνικής παλμικής τάσης. Η δοκιμή Νο. 5 απαιτείται για τα λειτουργικά χαρακτηριστικά εκφόρτισης κρουστικού κραδασμού, επειδή η τάση εκφόρτισης ενός μεγάλου διακένου αέρα υπό την επίδραση λειτουργικών κρουστικών κυμάτων θα αλλάξει με την κεφαλή του κρουστικού κύματος. Σε ένα συγκεκριμένο μήκος κεφαλής κύματος, όπως 150μs, η τάση εκφόρτισης είναι χαμηλή και αυτή η κεφαλή κύματος ονομάζεται κεφαλή κρίσιμου κύματος. Το κρίσιμο μήκος κύματος αυξάνεται ελαφρώς με το μήκος του διακένου.

Δοκιμή τάσης αντοχής DC

Χρησιμοποιήστε συνεχές ρεύμα για να ελέγξετε την απόδοση μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Ο σκοπός είναι: ① να προσδιοριστεί η ικανότητα του ηλεκτρικού εξοπλισμού υψηλής τάσης DC να αντέχει την τάση DC. ② λόγω του περιορισμού της δοκιμαστικής ικανότητας τροφοδοσίας AC, χρησιμοποιήστε DC υψηλής τάσης αντί υψηλής τάσης AC για να πραγματοποιήσετε δοκιμές αντοχής τάσης σε εξοπλισμό AC μεγάλης χωρητικότητας.

Η τάση δοκιμής DC παράγεται γενικά από την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω μιας συσκευής ανορθωτή και είναι στην πραγματικότητα μια μονοπολική παλμική τάση. Υπάρχει μια μέγιστη τιμή τάσης U στην κορυφή του κύματος και μια ελάχιστη τιμή τάσης U στο κατώτατο σημείο του κύματος. Η λεγόμενη τιμή τάσης δοκιμής DC αναφέρεται στην αριθμητική μέση τιμή αυτής της παλμικής τάσης, δηλαδή, προφανώς δεν θέλουμε ο παλμός να είναι πολύ μεγάλος, επομένως ο συντελεστής παλμού S της τάσης δοκιμής συνεχούς ρεύματος ορίζεται ότι δεν υπερβαίνει το 3 %, δηλαδή η τάση συνεχούς ρεύματος χωρίζεται σε θετική και αρνητική πολικότητα. Διαφορετικές πολικότητες έχουν διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης σε διάφορες μονώσεις. Στη δοκιμή πρέπει να προσδιορίζεται μία πολικότητα. Γενικά, για τη δοκιμή χρησιμοποιείται μια πολικότητα που δοκιμάζει σοβαρά την απόδοση της μόνωσης.

Συνήθως ένα κύκλωμα ανορθωτή μισού κύματος ή πλήρους κύματος ενός σταδίου χρησιμοποιείται για τη δημιουργία υψηλής τάσης συνεχούς ρεύματος. Λόγω του περιορισμού της ονομαστικής τάσης του πυκνωτή και της στοίβας πυριτίου υψηλής τάσης, αυτό το κύκλωμα μπορεί γενικά να αποδίδει 200~300 kV. Εάν απαιτείται υψηλότερη τάση DC, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος καταρράκτη. Η τάση εξόδου της καταρράκτης γεννήτριας τάσης συνεχούς ρεύματος μπορεί να είναι 2n φορές την τάση αιχμής του μετασχηματιστή ισχύος, όπου το n αντιπροσωπεύει τον αριθμό των σειριακών συνδέσεων. Η πτώση τάσης και η τιμή κυματισμού της τάσης εξόδου αυτής της συσκευής είναι συναρτήσεις του αριθμού των σειρών, του ρεύματος φορτίου και της συχνότητας δικτύου AC. Εάν υπάρχουν πάρα πολλές σειρές και το ρεύμα είναι πολύ μεγάλο, η πτώση τάσης και οι παλμοί θα φτάσουν σε απαράδεκτα επίπεδα. Αυτή η συσκευή παραγωγής τάσης καταρράκτη συνεχούς ρεύματος μπορεί να παράγει τάση περίπου 2000-3000 kV και ρεύμα εξόδου μόνο δεκάδων milliamperes. Όταν κάνετε δοκιμές τεχνητού περιβάλλοντος, το ρεύμα προεκφόρτισης μπορεί να φτάσει αρκετές εκατοντάδες milliamps ή ακόμα και 1 amp. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να προστεθεί μια συσκευή σταθεροποίησης τάσης θυρίστορ για τη βελτίωση της ποιότητας της τάσης εξόδου. Απαιτείται όταν η διάρκεια είναι 500 ms και το πλάτος είναι 500 mA Όταν ο παλμός του ρεύματος προεκφόρτισης διέρχεται μία φορά ανά δευτερόλεπτο, η πτώση τάσης που προκαλείται να μην υπερβαίνει το 5%.

Στην προληπτική δοκιμή μόνωσης του εξοπλισμού του συστήματος ισχύος (βλ. δοκιμή μόνωσης), η υψηλή τάση συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση του ρεύματος διαρροής και της αντίστασης μόνωσης των καλωδίων, των πυκνωτών κ.λπ., ενώ εκτελείται επίσης η δοκιμή τάσης αντοχής μόνωσης. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι όταν η συχνότητα είναι στην περιοχή από 0,1 έως 50 Hz, η κατανομή τάσης μέσα στο πολυστρωματικό μέσο κατανέμεται βασικά σύμφωνα με την χωρητικότητα. Επομένως, η δοκιμή αντοχής τάσης που χρησιμοποιεί εξαιρετικά χαμηλή συχνότητα 0,1 Hz μπορεί να είναι ισοδύναμη με τη δοκιμή τάσης αντοχής στη συχνότητα ισχύος, η οποία αποφεύγει τη χρήση μεγάλης τάσης αντοχής τάσης. Η δυσκολία του εξοπλισμού δοκιμής τάσης αντοχής AC μπορεί επίσης να αντανακλά την κατάσταση μόνωσης του υπό δοκιμή εξοπλισμού. Επί του παρόντος, πραγματοποιούνται δοκιμές τάσης αντοχής σε εξαιρετικά χαμηλές συχνότητες στην τελική μόνωση των κινητήρων, οι οποίες θεωρούνται πιο αποτελεσματικές από τις δοκιμές τάσης αντοχής στη συχνότητα ισχύος.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.