Меню

Испытательное напряжение грозового полного импульса кв не менее

Испытание мощных трансформаторов и реакторов — Испытательные напряжения и схемы испытаний трансформаторов грозовыми импульсами

Содержание материала

Значения испытательных напряжений внутренней изоляции трансформаторов при испытании грозовыми импульсами определяются стандартными характеристиками подстанционных вентильных разрядников. На остающееся напряжение разрядника, возникающее на нем при его срабатывании, необходима поправка, учитывающая возможное удаление трансформатора от разрядника, кумулятивность воздействий в эксплуатации, повышение импульсных градиентов вследствие 50-периодного возбуждения трансформатора.
Для срезанного импульса испытательное напряжение берется на 6—15% выше, чем для полного; это учитывает возможность кратковременных (порядка микросекунд) подбросов напряжения на удаленном от разрядника трансформаторе. Таким образом, получены испытательные напряжения трансформаторов и реакторов при испытании грозовыми импульсами, приведенные в графах 2 и 3 табл. 10-1.
Таблица 10-1
Испытательные напряжения при испытании грозовыми импульсами внутренней изоляции трансформаторов и реакторов (рис. 10-7)

Для классов напряжения до 500 кВ включительно они нормированы ГОСТ 1516.1-76, а для класса 750 кВ — ГОСТ 20690-75 [Л. 1-4, 9-8]. Для классов напряжения 110 кВ и выше предполагается работа трансформатора в сети с эффективно заземленной нейтралью (с большим током замыкания на землю). Повышенные испытательные напряжения для реакторов высших классов объясняются большим удалением последних от защитных разрядников по сравнению с трансформаторами.
При испытании основной изоляции трансформатора полным грозовым импульсом три импульса с амплитудой по графе 2 табл. 10-1 поочередно прикладывают к каждому линейному вводу как однофазного, так и трехфазного трансформатора. При этом другие линейные вводы того же напряжения, а также нейтраль, если она выведена, заземляют (схемы 1, 3 и 4 на рис. 10-7). Это обосновывается тем, что подключение к вводу трансформатора воздушной, а тем более кабельной линии для переходных процессов в обмотке, вызванных грозовым импульсом, практически равносильно заземлению этого ввода ввиду относительно малого волнового сопротивления линии по сравнению с обмоткой. По тем же соображениям заземляют все вводы неиспытываемых обмоток трансформатора. Так же испытывают срезанным грозовым импульсом (с амплитудой по графе 3 табл. 10-1).
При испытании обмоток, соединенных по автотрансформаторной схеме, как полный, так и срезанный импульсы подают сначала на линейный ввод ВН при заземлении ввода СН, а затем наоборот, причем нейтраль заземляют в обоих случаях (схемы 2а и 2б на рис. 10-7). Амплитуды импульсов соответствуют графам 2 и 3 табл. 10-1.
Однако в случае трехфазного трансформатора с соединением испытательных обмоток в звезду (или однофазного трансформатора, предназначенного для такого соединения, с пониженной изоляцией нейтрального конца) требуются дополнительные испытания изоляции нейтрали. Здесь нужно различать следующие четыре случая:

  1. Трехфазный трансформатор с невыведенной нейтралью (схема У). При падении волн на все три фазы, что возможно в эксплуатации, имеет место значительный подброс потенциала нейтрали, на который должна быть проверена ее главная изоляция.


Рис. 10-7. Схемы подачи грозового импульса на испытываемые обмотки трансформатора (реактора).
Испытание основной изоляции: 1 — однофазный трансформатор или отдельные фазы трехфазного, соединение Ун; 2а, 2б — однофазный автотрансформатор или отдельные фазы трехфазного. соединение Ун; 3 — трехфазный трансформатор, соединение У; 4 — трехфазный трансформатор, соединение Д. Испытание изоляции нейтрали; 5 — трехфазный трансформатор, соединение У; 6 — трехфазный трансформатор, соединение У; 7 — однофазный трансформатор.

Читайте также:  Преобразователь напряжения для камеры заднего хода

Изоляцию нейтрали испытывают в этом случае подачей полного импульса на соединенные линейные вводы (схема 5 на рис. 10-7). Амплитуду импульса выбирают по графе 4 табл. 10-1; она меньше испытательного напряжения основной изоляции (графа 2) на значение добавки, учитывающей влияние 50-периодного возбуждения на перенапряжения в обмотке и равной половине номинального значения класса напряжения. Лишь для классов 20 и 35 кВ снижение в случае схемы 5 более значительно (для более высоких классов соединение обмоток по схеме У не применяется).

  1. Трехфазный трансформатор с выведенной нейтралью (схема Ун), имеющей полную изоляцию (для классов напряжения до 35 кВ включительно). Подъем потенциала на разземленной нейтрали трансформатора ограничен в эксплуатации защитным разрядником того же класса, что и для линейных вводов. Испытание изоляции нейтрали проводят подачей полного и срезанного импульсов на нейтральный ввод (схема 6 на рис. 10-7); амплитуды импульсов — по графам 4 и 5 табл. 10-1. Помимо главной изоляции здесь испытывают также продольную изоляцию обмотки у нейтрального конца. Испытание выведенной нейтрали с полной изоляцией грозовыми импульсами необязательно, если нейтральный конец обмотки конструктивно не отличается от линейного конца и изоляция обоих концов одинакова.
  2. Трехфазный трансформатор с выведенной нейтралью (схема Ун), имеющей пониженную изоляцию, или однофазный трансформатор с пониженной изоляцией нейтрального ввода. Сюда относятся силовые трансформаторы классов 110, 150 и 220 кВ. Нейтраль трехфазного трансформатора или группы однофазных, соединенных в звезду, имеющая пониженную изоляцию, в случае ее разземления защищают разрядниками более низкого класса, чем класс линейных вводов. Испытание изоляции нейтрали как трехфазных, так и однофазных трансформаторов проводят подачей импульса на нейтральный ввод (схемы 6 и 7 на рис. 10-7). Испытательное напряжение для полного и срезанного импульсов в этом случае выбирают (по графе 6 табл. 10-1) в зависимости от класса напряжения линейного конца обмотки.
  3. Отличается от предыдущего тем, что нейтраль предназначена для постоянного глухого заземления. Сюда относятся общие нейтрали ВН—СН автотрансформаторов, нейтрали силовых трансформаторов классов напряжения 330 кВ и выше, нейтрали шунтирующих и заземляющих реакторов. В этом случае испытание изоляции нейтрали грозовыми импульсами не проводят.

Допускается заземление нейтрали или неиспытываемых вводов в схемах рис. 10-7 не наглухо, а через небольшое сопротивление (активное, реактивное или смешанное) для индикации повреждений в ходе испытания.

В тех же целях концы неиспытываемых обмоток можно заземлять через сопротивления или совсем разземлять. Эти отступления от нормальных схем допускаются при условии, что они согласно данным обмера (см. § 10-3) не изменяют существенно градиентов или потенциалов для наиболее опасных участков изоляции.
Помимо того, при испытании полным грозовым импульсом обмоток НН мощных трансформаторов (а также других обмоток с очень малой индуктивностью и одинаковой изоляцией обоих концов) допускается заземление неиспытываемых вводов через активное сопротивление r0, если без введения этого сопротивления длительность импульса не достигает нормированного минимального значения 15 мкс. Значение r0 подбирают при обмере таким образом, чтобы иметь достаточную длительность испытательного импульса и чтобы, кроме того, напряжение на r0 не превысило амплитуду этого импульса. При этом допускается уменьшение ‘значения и длительности напряжения, приходящегося на испытываемую обмотку, а также градиентов в ней. Таким образом при данной схеме испытывают в основном главную изоляцию обмоток НН.
Устройство переключения числа витков обмотки при испытании грозовыми импульсами устанавливают в положение, соответствующее минимуму витков, которое обычно является наиболее тяжелым для продольной изоляции. Допускается испытание при других положениях, если оно обосновано результатами обмера.
Помимо испытаний полностью собранных трансформаторов, устройства переключения ответвлений обмоток должны согласно ГОСТ 17500-72 [Л. 1-2] подвергаться типовым испытаниям полным грозовым импульсом. Таблицы испытательных напряжений для различных изоляционных промежутков и различных классов изоляции переключателей приведены в [Л. 1-2].

Читайте также:  Напряжение датчика дмрв ваз 2110

Источник



Испытание изоляции напряжением грозового импульса

Система испытания импульсным напряжением ГИН предназначена для создания импульсного напряжения в диапазоне от 100 кВ до 7200 кВ, с имитацией грозового (LI, 1.2/50 мкс) и коммутационного (SI, 250/2500 мкс) перенапряжения. При применении дополнительного оборудования ГИН может формировать срезанные напряжения грозовых импульсов (LIC, срезанные по переднему фронту, пику или заднему фронту), колебательные импульсы, согласно ГОСТ 1516, МЭК 60060-1. Диапазон энергии импульса колеблется от 2,5 кДж до 1520 кДж.

ГИН соответствуют ГОСТ и МЭК , и отвечает национальным стандартам большинства стран.

Базовая испытательная система может быть модифицирована множеством способов для проведения специальных испытаний. Дополнительные цепи и оборудование позволяют оптимизировать систему импульсного испытания для испытаний:

  • Токоограничивающих реакторов
  • Силовых трансформаторов
  • Распределительных трансформаторов
  • Измерительных трансформаторов
  • Кабелей высокого напряжения
  • Высоковольтных вводов и кабельных муфт
  • Ограничителей перенапряжений (испытания импульсным током)
  • Изоляторов
  • Элегазовых распределительных устройств
  • Выключателей с элегазовой изоляцией
  • Прочие высоковольтные устройства

    Краткое описание и характеристики

    • Все разрядники синхронного разряда со сферическими электродами установлены в герметичный изоляционный цилиндр. Каждый разрядник оборудован обзорными окнами. Отфильтрованный чистый воздух непрерывно подается в цилиндр разрядника во время работы оборудования. Разрядный промежуток подвергается незначительному влиянию при изменении окружающей среды, и пробивное напряжение остается стабильным. Все части являются целостной герметичной разрядной системой.
    • Каждый каскад конденсаторов подключен параллельно разрядникам с межкаскадным сопротивлением 2.5кОм соединенным параллельно концевым волновым резисторам, что значительно улучшает синхронность разряда.
    • Имеется автоматическое заземляющее устройство и защитная система заземления (серии L и серии H). Защитная система заземления должна быть включена, когда испытатель меняет волновое сопротивление или при проведении технических работ. Все емкостные сопротивления должны быть закорочены и заземлены в целях безопасности.
    • Имеется лестница внутри генератора (серии L и серии H). Каждые три пролета оснащены отдельной площадкой (откидного типа) для демонтажа/монтажа сопротивления или для ремонтных работ. Вы можете выбрать для передвижения ГИН платформу на воздушной подушке. В этом случае он будет перемещен самым безопасным способом.
    • Последовательные резисторы взаимозаменяемы, равно как и параллельные. Могут использоваться различные номиналы резисторов.
    • Уникальная возможность расширения диапазона нагрузки (сглаживающая цепь, компенсация реактивной мощности, специальные наборы резисторов для испытаний трансформаторов, кабелей и элегазовых распределительных устройств).
    Читайте также:  Режим резонанса напряжений это

    Защита объектов и систем испытания

    Система испытания должна быть выключена в случае возникновения аварийного перенапряжения, значительного увеличения силы тока и скачков напряжения. Испытательная система должна находиться под непрерывным наблюдением в течение всего цикла испытаний.

    Модификации

    Генератор импульсного напряжения ГИН является модульной системой. Генератор импульсного напряжения может быть модифицирован для создания более высоких значений напряжения (посредством добавления нескольких ступеней) или для создания импульса различных форм (путем добавления резисторов или других дополнительных цепей). Кроме того, диапазон нагрузки может быть расширен с помощью добавления сглаживающей цепи или компенсации реактивной мощности.

    Состав и принцип работы системы испытания импульсным напряжением

    • Генератор импульсного напряжения ГИН Испытательная система включает в себя следующие основные составляющие:
    • Зарядное устройство
    • Делитель напряжения
    • Система управления

    Комплектующие и устройства для дополнительных измерений, испытаний и анализа формы импульса:

    • Шунты
    • Срезающий разрядник
    • Измерительная система
    • Дополнения для испытания трансформаторов или для создания импульсного тока

    Схема, приведенная ниже, демонстрирует основные функции системы. Импульсная испытательная система управляется с помощью системы контроля, которая заряжает конденсаторы ГИН с помощью зарядного устройства.

    Это достигается путем параллельного соединения всех ступеней в генераторе импульсных напряжений через зарядные резисторы. Время и напряжение заряда могут быть выбраны согласно требованиям к форме и длительности импульса.

    Как только достигается выбранное зарядное напряжение, запускающий импульс пробивает промежуток между электродами в первом разряднике импульсного генератора. Полученное при этом перенапряжение вызывает последовательный пробой остальных разрядников. Как только все разрядники пробьются , конденсаторы соединяются последовательно, увеличивая суммарное зарядное напряжение до испытательного напряжения. Делитель импульсного напряжения снижает напряжение импульса до значения, с которым могут работать приборы измерения и записи данных.

    Структурная схема испытательной системы импульсного напряжения

    Рабочий диапазон напряжений

    Импульсные генераторы типа S, L, E имеют минимальное выходное напряжение 10 кВ положительной и отрицательной полярности полного Ll, и срезанного Sl импульса. Импульсные генераторы типа H имеют минимальное выходное напряжение 20 кВ положительной и отрицательной полярности полного Ll, и срезанного Sl импульса. Это достигается только при работе с одной ступенью. Остальные ступени закорочены или соединены параллельно. Максимальное получаемое напряжение колеблется между 85% (под нагрузкой) и 95% (без нагрузки) зарядного напряжения в целом.

    Условия эксплуатации

    • Высота над уровнем моря: ≤ 1000м
    • Максимальные температуры для компонентов высокого напряжения: -5°С

    +45°С

  • Относительная влажность воздуха в рабочем помещении : ≤ 90% (при 25°С)
  • Предназначены для размещения: снаружи/внутри
  • Сейсмостойкость: ≤ 8 баллов
  • Подключить к надежной системе заземления с сопротивлением заземления:

    Источник