Проценка на отпорноста на напонот на изолацијата на електричната опрема.

Техничко средство за тестирање и оценување на отпорноста на изолацијата на напонската способност на електричната опрема. Потребно е да се користат изолациони конструкции за да се изолираат деловите под напон на целата електрична опрема од заземјените делови или од други нееднакви потенцијални живи тела, за да се обезбеди нормално функционирање на опремата. Диелектричната јачина на еден изолационен материјал се изразува како просечна јачина на електричното поле на распаѓање долж дебелината (единица е kV/cm). Изолационата структура на електричната опрема, како што е изолацијата на генераторите и трансформаторите, е составена од различни материјали, а структурната форма е исто така исклучително сложена. Секое локално оштетување на изолационата структура ќе предизвика целата опрема да ги изгуби изолационите перформанси. Затоа, севкупната изолациона способност на опремата генерално може да се изрази само со тест напонот (единица: kV) што може да го издржи. Тестниот напон за издржување на изолацијата може да го означи нивото на напон што опремата може да го издржи, но не е еквивалентно на вистинската изолациона јачина на опремата. Специфичното барање за координација на изолацијата на електроенергетскиот систем е да се координира и формулира тестниот напон за издржување на изолацијата на различна електрична опрема за да се наведат барањата за нивото на изолација на опремата. Тестот за отпорност на изолација е деструктивен тест (видете тест за изолација). Затоа, за некоја клучна опрема што работи на која и недостасуваат резервни делови или ѝ треба долго време за поправка, треба внимателно да размислите дали да го спроведете тестот за отпор на изолација.

Кога работи различна електрична опрема во електроенергетскиот систем, освен што ќе издржат работен напон наизменична или еднонасочна, ќе страдаат и од разни пренапони. Овие пренапони не само што се со висока амплитуда, туку имаат и бранови форми и времетраење кои се многу различни од работниот напон. Нивните ефекти врз изолацијата и механизмите кои можат да предизвикаат дефект на изолацијата се исто така различни. Затоа, неопходно е да се користи соодветниот тест напон за да се спроведе тест на отпорен напон на електричната опрема. Тестовите за напонски отпорни на изолација специфицирани во кинеските стандарди за системи за наизменична струја вклучуваат: ① краткотрајно (1 минута) тест за напонски отпор на фреквенција на моќност; ② долгорочна моќност фреквенција издржат напон тест; ③ DC издржи напон тест; ④ оперативен ударен бран издржи напон тест; ⑤Тест на напон за издржување на ударни бранови од гром. Исто така, пропишува дека изолационите перформанси на електричната опрема од 3 до 220 kv под работен напон на фреквенција на моќност, привремен пренапон и работен пренапон генерално се тестираат со тест за напон за издржување на фреквенцијата на електрична енергија за кратко време, а тестот за влијание на работата не е потребен. За електрична опрема од 330 до 500 kv, тестот за работен удар е потребен за проверка на перформансите на изолацијата при работен пренапон. Тестот за издржување на напонот за долготрајна фреквенција на моќност е тест спроведен за состојбата на деградација на внатрешната изолација и контаминација на надворешната изолација на електричната опрема.

Стандардите за тестирање на напон за отпорна изолација имаат специфични прописи во секоја земја. Кинеските стандарди (GB311.1-83) го предвидуваат основното ниво на изолација на опремата за пренос и трансформација на енергија од 3-500 kv; 3-500kv пренос на енергија и опрема за трансформација на молскавична импулсна отпорност на напон, едноминутна моќност фреквенција издржат напон; и 330-500kv опрема за пренос и трансформација на моќност Импулс отпорен напон за работа на електрична опрема. Одделот за производство на електрична опрема и одделот за работа на електроенергетскиот систем треба да ги почитуваат стандардите при изборот на ставките и вредностите на тестот на напонот за тестот на отпорен напон.

Тест на напон за издржување на фреквенцијата на моќност

Се користи за тестирање и оценување на способноста на изолацијата на електричната опрема да го издржи напонот на фреквенцијата на напојувањето. Тестниот напон треба да биде синусоидален, а фреквенцијата треба да биде иста како фреквенцијата на електроенергетскиот систем. Обично се одредува дека едноминутно тестирање на отпорен напон се користи за тестирање на способноста за краткотрајно издржување на напонот на изолацијата, а долгорочен тест за отпорен напон се користи за тестирање на прогресивното влошување во внатрешноста на изолацијата, како што е делумно празнење оштетување, загуба на диелектрик и термичко оштетување предизвикано од струја на истекување. Надворешната изолација на опремата за напојување на отворено е под влијание на атмосферските фактори на животната средина. Покрај тестот за напон за издржување на фреквенцијата на моќност во состојба на сува површина, потребен е и тест за отпорност на напон во вештачки симулирана атмосферска средина (како влажна или валкана состојба).

Наизменичниот синусоидален напон може да се изрази во однос на врвната вредност или ефективната вредност. Односот на максималната вредност со ефективната вредност е квадратен корен два. Брановата форма и фреквенцијата на напонот за тестирање што всушност се применува за време на тестот неизбежно ќе отстапат од стандардните прописи. Кинеските стандарди (GB311.3-83) пропишуваат дека опсегот на фреквенција на тест напонот треба да биде од 45 до 55 Hz, а брановата форма на тест напонот треба да биде блиску до синусен бран. Условите се позитивните и негативните полубранови да бидат сосема исти, а максималната вредност и ефективната вредност да бидат исти. Односот е еднаков на ±0,07. Општо земено, таканаречената вредност на тест напонот се однесува на ефективната вредност, која е поделена со нејзината максимална вредност.

Напојувањето што се користи за тестот се состои од високонапонски тест трансформатор и уред за регулирање на напон. Принципот на тест трансформаторот е ист како оној на трансформаторот за општа моќност. Неговиот номинален излезен напон треба да ги исполнува барањата за тестирање и да остави простор за слобода; излезниот напон на тест трансформаторот треба да биде доволно стабилен за да не предизвика промена на излезот поради падот на напонот на струјата пред празнење на внатрешниот отпор на напојувањето. Напонот значително флуктуира за да се избегнат тешкотии при мерењето или дури и да се влијае на процесот на празнење. Затоа, напојувањето за тестирање мора да има доволен капацитет и внатрешната импеданса треба да биде што е можно помала. Општо земено, барањата за капацитетот на тест трансформаторот се одредуваат според тоа колку струја на куса врска може да даде под напонот за тестирање. На пример, за тестирање на мали примероци на цврста, течна или комбинирана изолација во сува состојба, струјата на куса врска на опремата е потребно да биде 0,1 А; за тестирање на самообновлива изолација (изолатори, изолациски прекинувачи итн.) во сува состојба, потребна е струја на куса врска на опремата Не помала од 0,1А; за тестови за вештачки дожд со надворешна изолација, струјата на куса врска на опремата треба да биде не помала од 0,5 А; за испитувања на примероци со поголеми димензии, потребно е струјата на куса врска на опремата да биде 1А. Општо земено, тест трансформаторите со пониски номинални напони најчесто го прифаќаат системот 0.1A, кој овозможува 0.1A континуирано да тече низ високонапонскиот калем на трансформаторот. На пример, капацитетот на тест трансформатор од 50 kV е поставен на 5 kVA, а капацитетот на тест трансформатор од 100 kV е 10 kVA. Тест трансформаторите со повисоки номинални напони обично го прифаќаат системот 1A, кој овозможува 1A континуирано да тече низ високонапонскиот калем на трансформаторот. На пример, капацитетот на тест трансформаторот од 250 kV е 250 kVA, а капацитетот на тест трансформаторот од 500 kV е 500 kVA. Поради вкупните димензии на опремата за тестирање со повисок напон, Поголема, еквивалентната капацитивност на опремата е исто така поголема, а тестното напојување треба да обезбеди поголема струја на оптоварување. Номиналниот напон на еден тест трансформатор е превисок, што ќе предизвика одредени технички и економски потешкотии во текот на производството. Највисокиот напон на еден тест трансформатор во Кина е 750 kV, а има многу малку единечни тест трансформатори во светот со напон кој надминува 750 kV. Со цел да се задоволат потребите за тестирање на наизменична струја на ултра висок напон и ултрависоконапонска енергетска опрема, неколку тест трансформатори обично се поврзани во серија за да се добие висок напон. На пример, три тест трансформатори од 750 kV се поврзани во серија за да се добие тест напон од 2250 kV. Ова се нарекува сериски тест трансформатор. Кога трансформаторите се поврзани во серија, внатрешната импеданса се зголемува многу брзо и во голема мера го надминува алгебарскиот збир на импедансите на неколку трансформатори. Затоа, бројот на трансформатори поврзани во серија често е ограничен на 3. Тестните трансформатори може да се поврзат и паралелно за да се зголеми излезната струја или да се поврзат во форма △ или Y за трифазна работа.

За да се извршат напонски тестови за издржување на фреквенцијата на електрична енергија на примероци со голема електростатска капацитивност, како што се кондензатори, кабли и генератори со голем капацитет, потребно е уредот за напојување да биде и високонапонски и голем капацитет. Ќе има потешкотии во реализацијата на овој вид уред за напојување. Некои одделенија имаат усвоено опрема за тестирање на резонанца со високонапонска серија на напојување со фреквенција (види опрема за тестирање на резонанца од високонапонска серија на наизменична струја).

Тест на напон за издржување на импулсот на молња

Способноста на изолацијата на електричната опрема да издржи громобрански импулсен напон се тестира со вештачко симулирање на брановите форми на струјата на гром и врвните вредности. Според вистинските резултати од мерењето на празнењето на молња, се верува дека брановиот облик на молња е униполарна би-експоненцијална крива со бранова глава долга неколку микросекунди и бранова опашка долга десетици микросекунди. Повеќето молњи имаат негативен поларитет. Стандардите на различни земји низ светот го калибрираа стандардниот удар од гром како: време на предниот дел на привидниот бран T1=1,2μs, познато и како време на глава на бранот; привидно време на врв на полубранови T2=50μs, познато и како време на опашката на брановите (види слика). Дозволеното отстапување помеѓу максималната вредност на напонот и формата на бранови генерирани од вистинскиот тест уред и стандардниот бран е: максимална вредност, ±3%; време на главата на бранот, ±30%; време на врв на половина бран, ±20%; стандардната молскавична бранова форма обично се изразува како 1,2 /50μs.

Тестниот напон на импулсниот удар на гром се генерира од генератор на импулсен напон. Трансформацијата на повеќекратните кондензатори на генераторот на импулсен напон од паралелна во серија се постигнува преку многу празнини на топката за палење, односно повеќе кондензатори се поврзани во серија кога празнините на топката за палење се контролираат до празнење. Брзината на порастот на напонот на уредот што се тестира и брзината на падот на напонот по врвната вредност може да се прилагодат со вредноста на отпорот во колото на кондензаторот. Отпорот што влијае на главата на бранот се нарекува отпор на главата на бранот, а отпорот што влијае на опашката на бранот се нарекува отпор на опашката на бранот. За време на тестот, предодреденото време на главата на бранот и времето на врв на полубран на стандардниот импулсен напонски бран се добиваат со промена на вредностите на отпорот на отпорот на главата на бранот и отпорникот на опашката на бранот. Со промена на поларитетот и амплитудата на исправениот излезен напон на напојувањето, може да се добијат потребниот поларитет и врвната вредност на бранот на импулсниот напон. Од ова, може да се реализираат импулсни напонски генератори кои се движат од стотици илјади волти до неколку милиони волти или дури десетици милиони волти. Повисокиот напон на импулсниот напонски генератор дизајниран и инсталиран од Кина е 6000 kV.

Тест на импулсен напон на гром

Содржината вклучува 4 ставки. ①Тест на напон за издржување на удар: Обично се користи за изолација што не се обновува, како што е изолацијата на трансформаторите, реакторите итн. Целта е да се тестира дали овие уреди можат да го издржат напонот наведен со степенот на изолација. ② Тест за превртување на удар од 50%: Обично се користат самообновувачки изолација како што се изолатори, воздушни празнини итн. како предмети. Целта е да се одреди вредноста на напонот U со веројатност за превртување од 50%. Со стандардното отстапување помеѓу оваа вредност на напонот и вредноста на превртување, може да се утврдат и други веројатности за прескокнување, како што е вредност на напонот за превртување од 5%. U генерално се смета како отпорен напон. ③ Тест за распаѓање: Целта е да се одреди вистинската јачина на изолацијата. Главно се изведува во погони за производство на електрична опрема. ④Тест на кривата на напон-време (Тест на крива на волт-секунда): Кривата напон-време ја покажува врската помеѓу применетиот напон до оштетувањето на изолацијата (или превртување на порцеланската изолација) и времето. Кривата волт-секунда (крива V-t) може да обезбеди основа за разгледување на координацијата на изолацијата помеѓу заштитената опрема како што се трансформаторите и заштитната опрема како што се одводниците.

Покрај тестирањето со целосниот бран на молскавични импулси, понекогаш електричната опрема со намотки како трансформатори и реактори треба да се тестира и со скратени бранови со време на скратување од 2 до 5 μs. Скратувањето може да се случи на почетокот или на крајот на бранот. Генерирањето и мерењето на овој скратен бран и одредувањето на степенот на оштетување предизвикано на опремата се релативно сложени и тешки. Поради брзиот процес и високата амплитуда, тестот за импулсен напон на гром има високи технички барања за тестирање и мерење. Детални процедури за тестирање, методи и стандарди често се пропишуваат за повикување и имплементација при спроведување на тестовите.

Тест за пренапон на оперативниот импулс

Со вештачко симулирање на брановиот облик на импулсен пренапон на работа на електроенергетскиот систем, се тестира способноста на изолацијата на електричната опрема да го издржи оперативниот импулсен напон. Во електроенергетските системи постојат многу типови на бранови форми и врвови на работните пренапонски напон, кои се поврзани со параметрите на линијата и статусот на системот. Општо земено, тоа е атенуиран бран на осцилација со фреквенција која се движи од десетици Hz до неколку килохерци. Неговата амплитуда е поврзана со напонот на системот, кој обично се изразува како неколку пати од фазниот напон, до 3 до 4 пати од фазниот напон. Работните ударни бранови траат подолго од ударните бранови од гром и имаат различни ефекти врз изолацијата на електроенергетскиот систем. За електроенергетските системи од 220 kV и пониски, може да се користат краткорочни тестови за напонски отпорни на фреквенција на електрична енергија за приближно тестирање на состојбата на изолацијата на опремата при работен пренапон. За системи и опрема со ултра висок напон и ултра висок напон од 330 kV и повеќе, работниот пренапон има поголемо влијание врз изолацијата, а тестовите на напонот со фреквенција на напојување со кратко време повеќе не можат да се користат за приближно замена на тестовите за работен импулсен напон. Од податоците од тестот може да се види дека за воздушни празнини над 2 m, нелинеарноста на работниот напон на празнење е значајна, односно отпорниот напон полека се зголемува кога растојанието на јазот се зголемува и е дури и помал од краткорочната фреквенција на моќност. напон на празнење. Затоа, изолацијата мора да се тестира со симулирање на работниот импулсен напон.

За долги празнини, изолатори и надворешна изолација на опремата, постојат два тестни напонски бранови форми за симулирање на работен пренапон. ① Непериодичен експоненцијален бран на распаѓање: сличен на ударниот бран од молња, освен што времето на главата на бранот и времето на полу-пик се многу подолги од брановата должина на удар од гром. Меѓународната електротехничка комисија препорачува стандардната бранова форма на работниот импулсен напон да биде 250/2500μs; кога стандардната форма на бранови не може да ги исполни барањата за истражување, може да се користат 100/2500μs и 500/2500μs. Непериодични експоненцијални бранови на распаѓање може да се генерираат и од генератори на импулсен напон. Принципот на генерирање на ударни бранови од гром е во основа ист, освен што отпорот на главата на бранот, отпорот на опашката на бранот и отпорот на полнење мора да се зголемуваат многу пати. Збир на импулсни напонски генератори најчесто се користат во високонапонските лаборатории, опремени со два комплети отпорници, и за генерирање на громобрански импулсен напон и за генерирање на работен импулсен напон. Според прописите, дозволеното отстапување помеѓу генерираната бранова форма на работен импулсен напон и стандардната бранова форма е: максимална вредност, ±3%; глава на бран, ±20%; време на полу-пик, ±60%. ② Атенуиран бран на осцилација: Времетраењето на полубранот 01 е потребно да биде 2000~3000μs, а амплитудата на полубранот 02 треба приближно да достигне 80% од амплитудата на полубранот 01. Атенуираниот бран на осцилација се индуцира на високонапонската страна со користење на кондензатор за празнење на нисконапонската страна на тест трансформаторот. Овој метод најчесто се користи во тестовите на работните бранови на енергетскиот трансформатор на самото место на трафостаниците, користејќи го самиот тестиран трансформатор за да генерира тест бранови форми за да ја тестира сопствената способност да издржи напон.

Содржината на тестот за пренапон на оперативниот импулс вклучува 5 ставки: ① тест за напон за издржување на работниот импулс; ② 50% оперативен импулсен флеш тест; ③ дефект тест; ④ напон време крива тест (волт-секунда крива тест); ⑤ оперативен импулсен напон на бранова глава Тест за крива. Првите четири тестови се исти како и соодветните барања за тест во тестот за импулсен напон на гром. Тестот бр. 5 е потребен за карактеристиките на оперативното празнење на ударот бидејќи напонот на празнење на долгиот воздушен јаз под дејство на работните ударни бранови ќе се промени со главата на ударниот бран. При одредена должина на главата на бранот, како што е 150μs, напонот на празнење е низок, а оваа бранова глава се нарекува глава на критичниот бран. Критичната должина на бранот малку се зголемува со должината на јазот.

Тест за напон за издржување на еднонасочна струја

Користете еднонасочна струја за да ги тестирате перформансите на изолацијата на електричната опрема. Целта е: ① да се одреди способноста на високонапонската електрична опрема со еднонасочна струја да го издржи DC напонот; ② поради ограничувањето на капацитетот за напојување за тестирање наизменична струја, користете DC висок напон наместо AC висок напон за да спроведете тестови за издржување на напон на опрема со наизменична струја со голем капацитет.

DC тест напонот генерално се генерира од напојувањето со наизменична струја преку уред за исправување и всушност е униполарен пулсирачки напон. Постои максимална вредност на напонот U на врвот на бранот, и минимална вредност на напонот U на бранот корито. Таканаречената вредност на пробниот напон DC се однесува на аритметичката средна вредност на овој пулсирачки напон, односно очигледно не сакаме пулсирањето да биде преголемо, така што коефициентот на пулсација S на тестниот напон еднонасочен е предвиден да не надминува 3 %, односно еднонасочниот напон е поделен на позитивни и негативни поларитети. Различни поларитети имаат различни механизми на дејство на различни изолации. Во тестот мора да биде наведен еден поларитет. Општо земено, за тестот се користи поларитет што сериозно ги тестира перформансите на изолацијата.

Обично едностепено полубранови или целобранови исправувачки коло се користи за генерирање на висок DC напон. Поради ограничувањето на номиналниот напон на кондензаторот и високонапонскиот силиконски оџак, ова коло генерално може да емитува 200~300 kV. Ако е потребен поголем DC напон, може да се користи методот на каскада. Излезниот напон на каскадниот генератор на еднонасочен напон може да биде 2n пати поголем од максималниот напон на енергетскиот трансформатор, каде што n го претставува бројот на сериски приклучоци. Падот на напонот и вредноста на брановидноста на излезниот напон на овој уред се функции од бројот на серии, струјата на оптоварување и фреквенцијата на наизменична мрежа. Ако има премногу серии и струјата е преголема, падот на напонот и пулсирањето ќе достигнат неподносливи нивоа. Овој каскаден уред за генерирање на еднонасочен напон може да емитува напон од околу 2000-3000 kV и излезна струја од само десетици милиампери. Кога правите тестови за вештачка околина, струјата пред празнење може да достигне неколку стотици милиампери, па дури и 1 ампер. Во тоа време, треба да се додаде уред за стабилизирање на напонот на тиристор за да се подобри квалитетот на излезниот напон. Потребно е кога времетраењето е 500 ms и амплитудата е 500 mA кога пулсот на струјата пред празнење тече еднаш во секунда, предизвиканиот пад на напонот да не надминува 5%.

Во превентивниот тест за изолација на опремата на електроенергетскиот систем (види изолациски тест), често се користи DC висок напон за мерење на струјата на истекување и отпорност на изолација на каблите, кондензаторите итн., а исто така се врши и тест за напон за издржување на изолацијата. Тестовите покажаа дека кога фреквенцијата е во опсег од 0,1 до 50 Hz, распределбата на напонот во повеќеслојниот медиум во основа се распределува според капацитетот. Затоа, тестот за издржување на напон со употреба на ултра-ниска фреквенција од 0,1 Hz може да биде еквивалентен на тестот за напон за издржување на фреквенцијата на моќност, со што се избегнува употребата на напон за издржување на голем напон. Тешкотијата на капацитетот на наизменична струја да издржи опрема за тестирање на напон, исто така, може да ја одрази изолационата состојба на опремата што се тестира. Во моментов, се вршат тестови за отпорен напон со ултра ниска фреквенција на крајната изолација на моторите, кои се сметаат за поефикасни од тестовите за напонски отпорни фреквенции на моќност.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.