1. Введение
Генератор импульсного напряжения (обычно построенный на Генератор Марксатопология) — одно из самых дорогих и технически сложных устройств в любой-испытательной лаборатории высокого напряжения. Купите неправильный номинал, и вы либо потратите бюджет на неиспользованный запас мощности, либо, что еще хуже, не сможете соответствовать требованиям к форме сигналов IEC 60060 / GB/T 16927 для ваших тестовых объектов.
В этом руководстве рассматриваются шесть решений, которые действительно имеют значение при выборе или покупке системы испытания импульсным напряжением -, основанной на более чем десятилетнем опыте настройки систем: от обучающих устройств на 20 кВ до испытательных систем типа сверхвысокого напряжения 2400 кВ-.
2. Шаг 1 - Сопоставьте напряжение генератора с BIL вашего тестового объекта.
Самая распространенная ошибка – это подбор генератора пономинальное напряжение системыиспытательного объекта (например, . 35 кВ), когда вам действительно нужно подобрать его размер в соответствии с размерами объектаБазовый уровень изоляции (BIL).
BIL — это выдерживаемое напряжение грозового импульса, которое должно выдерживать изделие, и оно всегда намного выше его номинального напряжения:
| Номинальное напряжение объекта испытаний | Типичный BIL | Минимальное напряжение генератора |
|---|---|---|
| класс 10 кВ | 75–95 кВ | 200 кВ |
| класс 35 кВ | 200 кВ | 400 кВ |
| класс 66 кВ | 325–350 кВ | 600 кВ |
| класс 110 кВ | 450–550 кВ | 800 кВ |
| класс 220 кВ | 950 кВ | 1200 кВ |
Как правило, добавьте запас примерно на 20 % выше BIL, чтобы учесть эффективность генератора на холостом ходу (обычно 85–90 %) и допуски по форме сигнала.
Если вы испытываете трансформаторы распределительного-класса, вводы, ограничители перенапряжения, распределительные устройства или кабели класса до 35 кВ,Генератор импульсного напряжения 400 кВ/30 кВэто стандартный выбор.
3. Шаг 2 - Размер энергии (кДж) к емкости тестируемого объекта.
Энергия определяет, сможете ли вы подать полное номинальное напряжение вбольшой емкостный испытательный объектбез схлопывания формы волны.
Грубый ориентир:
Нагрузка ниже 2000 пФ(измерительные трансформаторы, малые вводы, распределительные устройства среднего напряжения): достаточно 10–30 кДж.
Нагрузка 2000–4000 пФ(силовые трансформаторы, ячейки КРУЭ, длинные кабели): рекомендуется 30–60 кДж.
Нагрузка выше 4000 пФ(Силовые трансформаторы сверхвысокого напряжения, большие повышающие генераторы): 120 кДж и выше.
Класс 400 кВ/30 кВ обеспечивает использование напряжения более или равное 90 % при нагрузке до 2 000 пФ и более или равное 85 % до 4 000 пФ -, что охватывает подавляющее большинство устройств распределительного-класса.
Если вашими объектами испытаний являются трансформаторы или реакторы -класса 35 кВ- для тяжелого режима работы, перейдите к400 кВ/60 кДжверсию, а не слишком-заданное напряжение.
4. Шаг 3 - Нужна ли вам возможность подавления-волн?
Стандартное полноволновое испытание длительностью 1,2/50 мкс проверяетпродольная изоляцияобмоток. Арубленая волна- прерывается искусственно через 2–6 мкс. - создает дополнительную нагрузкумеж-поворотная и меж-изоляция секций, поэтому силовые и измерительные трансформаторы почти всегда требуют обоих.
Если ваш стандарт испытаний (IEC 60076-4 / GB 1094) требует испытаний с прерыванием-волны, запланируйте использование устройства прерывания с несколькими-зазорами (обычно рассчитанное на 75 % напряжения генератора, например. 300 прерыватель кВ на генераторе на 400 кВ). Пропуск означает, что вы не сможете заполнить отчет о типовых испытаниях.
5. Шаг 4 - Конденсаторы масляного-наполненного и сухого-типа
Это решение, касающееся окружающей среды и технического обслуживания, а не производительности:
Масляные-импульсные конденсаторы: более низкая стоимость, более высокая плотность энергии, но требуют периодических проверок на утечку масла и не подходят для чистых помещений, закрытых лабораторий со строгими гигиеническими правилами или исследовательских центров с-контролем климата.
Полностью изолированные конденсаторы сухого-типа: отсутствие утечек масла, более чистая работа, немного более высокая стоимость единицы продукции. Рекомендуется для сторонних лабораторий-, университетов и любых объектов, где разлив масла недопустим.
Оба типа создают идентичные сигналы - выбор зависит от того, как вы хотите запустить установку.
6. Шаг 5 - Ручной, полу-автоматический или полностью автоматический?
Руководствоэто нормально для научно-исследовательской лаборатории, производящей несколько выстрелов в день.
Полу-автоматический (ПЛК + ручной триггер)это оптимальное решение для большинства типовых-испытательных площадок - автоматической зарядки, автоматического заземления, но оператор нажимает кнопку огня.
Полностью автоматический(настраиваемое количество выстрелов, время интервала, автоматический-запуск и экспорт отчетов) окупается при запуске производственных партий или непрерывных рутинных испытаниях. Ищите систему, которая сохраняет сигналы и автоматически экспортирует PDF-файлы - Ручной ввод данных — это то место, где может возникнуть человеческая ошибка.
7. Шаг 6 - План расширения
Генераторы состоят из модульных ступеней напряжением 100 кВ. Тот же источник зарядки, консоль управления и измерительная цепь, которая управляет 4-ступенчатой установкой (400 кВ), обычно может быть расширена на-площадке до 6, 8, 12 или даже 24 ступеней путем добавления секций башни, не отказываясь от базовой системы.
Если вы планируете тестировать устройства с более высоким-напряжением в течение 5 лет, купите архитектуру зарядки и управления более крупной системы сегодня, а добавьте каскады башни позже. Это почти всегда дешевле, чем замена всего оборудования.
8. Шпаргалка по быстрому выбору-Шпаргалка
| Если вы тестируете… | Начните с… |
|---|---|
| Распредустройство 10 кВ, измерительные трансформаторы | 200 кВ / 5–10 кВ |
| Распределительные трансформаторы 35 кВ, вводы | 400 кВ / 30 кВ |
| Трансформаторы и реакторы повышенной мощности 35 кВ- | 400 кВ / 60 кВ |
| КРУЭ и подстанции 66–110 кВ | 600–800 кВ |
| Силовые трансформаторы сверхвысокого напряжения 220 кВ | 1200 кВ / 120 кДж |
| испытательная лаборатория типа СВВ- | 1600–2400 кВ |
См.полный ассортимент серии WGJот учебных блоков 20 кВ до систем сверхвысокого напряжения 2400 кВподробные настройки-модели.
9. Бонус - Не забудьте сопутствующее оборудование
Типовые испытания ограничителя перенапряжения требуютобагенератор импульсного напряжения (1,2/50 мкс)иагенератор импульсного тока(8/20 мкс). Это две разные машины, измеряющие два разных параметра. Если тестирование разрядников включено в ваши планы, укажите оба варианта одновременно, чтобы избежать проблем с интеграцией в дальнейшем.
10. Заключение
Выбор генератора импульсного напряжения сводится к пяти цифрам:
Напряжение генератораБольше или равно 1,2 × BIL вашего тестового объекта.
Энергия (кДж)размер соответствует наибольшей емкости тестируемого объекта, которую вы увидите
Устройство с рубленой-волнойесли трансформаторы входят в сферу применения
Тип конденсатора(масляное или сухое) в зависимости от условий вашей лаборатории
Уровень автоматизациисоответствует вашему ежедневному количеству выстрелов
Сделайте это правильно, а остальное - точность делителя, оптоволоконная- изоляция, защита ПЛК - – это требования, которые любой серьезный поставщик должен поставлять в стандартной комплектации.
Не знаете, какая модель подходит для ваших тестовых объектов? Отправьте нам список вашего оборудованияи класс напряжения системы, и мы порекомендуем конкретную конфигурацию.
