Техника Высоких Напряжений. твн. Доклад по "технике высоких напряжений" Испытательные установки на импульсном напряжении
 Скачать 52.88 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА ДЗЕРЖИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) Доклад по “технике высоких напряжений” «Испытательные установки на импульсном напряжении»
«» 2021 г. Испытания импульсным напряжением производят потому, что изоляция в процессе эксплуатации подвергается воздействию грозовых перенапряжений со схожими характеристиками. Воздействие грозовых импульсов на изоляцию отличается от воздействия напряжения частотой 50 Гц из-за гораздо большей скорости изменения напряжения, приводящей к другому распределению напряжения по сложной изоляции типа изоляции трансформаторов; кроме того, сам процесс пробоя при малых временах отличается от процесса пробоя на частоте 50 Гц, что описывается вольт-секундными характеристиками. По этим причинам испытаний напряжением промышленной частоты в ряде случаев оказывается недостаточно. Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию часто сопровождается срабатыванием защитных разрядников, срезающих волну перенапряжения через несколько микросекунд после ее начала, поэтому при испытаниях используют импульсы срезанные через 2–3 мкс после начала импульса (срезанные стандартные грозовые импульсы). Амплитуда импульса выбирается исходя из возможностей оборудования, защищающего изоляцию от перенапряжений, с некоторыми запасами и исходя из возможности накопления скрытых дефектов при многократном воздействии импульсных напряжений. Конкретные величины испытательных импульсов определяются по ГОСТ 1516.1-76. Испытания внутренней изоляции проводят трех ударным методом. На объект подается по три импульса положительной и отрицательной полярности, сначала полные, а затем срезанные. Интервал времени между импульсами – не менее 1 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если во время испытания не произошло ее пробоев и не обнаружено повреждений. Методика обнаружения повреждений довольно сложна и обычно проводится осциллографическими методами. Внешняя изоляция оборудования испытывается 15 ударным методом, когда к объекту с интервалом не менее одной минуты прикладывается по пятнадцать импульсов обеих полярностей, как полных, так и срезанных. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в каждой серии из пятнадцати импульсов было не более двух полных разрядов (перекрытий). Для исследования электрической прочности изоляции при импульсных напряжениях, имитирующих грозовые перенапряжения, применяются генераторы импульсных напряжений (ГИН). Принципиальная схема многоступенчатого генератора импульсных напряжений:  Генератор импульсных напряжений (ГИН) является важнейшей составляющей испытательных лабораторий заводов, выпускающих оборудование для передачи электрической энергии. Основной частью импульсного генератора являются конденсаторы, заряжаемые параллельно и разряжаемые на нагрузку при последовательном соединении с помощью коммутирующих разрядников. Таким путем при наличии в составе ГИН n конденсаторов, заряжаемых до напряжения U, можно получить на выходе ГИН номинальное напряжение nU. Это напряжение прикладывается к объекту испытаний и должно имитировать воздействие грозового импульса с фронтом 1,2 микросекунды и длительностью на полувысоте 50 микросекунд на элемент высоковольтной линии передачи или изоляцию аппарата, установленного на подстанции. При коммутациях высоковольтных цепей возникают также импульсы перенапряжений, имеющих время нарастания до 1000 микросекунд и длительность порядка нескольких миллисекунд. Современные генераторы импульсных напряжений позволяют путем простой замены определенных элементов создавать подобные импульсы, имитирующие коммутационные перенапряжения. Существенным параметром генератора импульсных напряжений является его высота, а точнее, отношение номинального напряжения ГИНа к высоте его конструкции. Для современных генераторов, выпускаемых лучшими фирмами мира, он составляет примерно 300 кВ/м. Этот параметр определяет высоту потолка испытательного зала лаборатории и, в значительной степени, стоимость всей испытательной лаборатории, т.к. стоимость здания является основной ее составляющей. В ГИН применяются современные малошумные герметичные разрядники в металлокерамических корпусах. Разрядники, без дополнительной настройки, позволяют менять значения выходного напряжения ГИН в пределах (0,4 ÷ 1,0) от номинального напряжения. Разрядники управляются специальным устройством управления, представляющим собой электрическую схему с высоковольтным трансформатором, формирующим импульс напряжения амплитудой 50 кВ и током 50 А.  В качестве зарядного устройства в ГИН используются зарядные устройства типа ИВН. Например, ИВН-5 имеет регулируемое выходное напряжение в диапазоне (35 ÷ 100) кВ и максимальный средний выпрямленный ток 500 мА. Зарядное устройство позволяет заряжать ГИН с запасаемой энергией 1 МДж примерно за 60 секунд. Для регистрации выходного сигнала ГИН применяется высоковольтный делитель напряжения, сигнал от которого поступает на измерительный комплекс, включающий в себя современный осциллограф, соединенный с компьютером для обработки и хранения информации. Порядок проведения испытаний изоляции повышенным напряжением: Измерить сопротивление изоляции испытываемого объекта. Собрать испытательную схему. Перед снятием переносного заземления с высоковольтного вывода и включением испытательной установки в сеть производитель работ обязан громко и отчетливо предупредить бригаду о подаче напряжения на испытываемый объект и убедиться, что его предупреждение услышано всеми членами бригады. После включения испытательной установки необходимо увеличить выходное напряжение от нуля до испытательного значения. Скорость подъема напряжения до 1/3 испытательного значения может быть произвольной. После этого скорость подъема испытательного напряжения должна допускать визуальный отсчет по измерительным приборам, и по достижении установленного значения напряжения оно должно поддерживаться неизменным в течение требуемого времени испытаний. По истечении времени испытаний напряжение плавно снижается до нуля, после чего испытательную установку можно отключить. После этого необходимо повторно измерить сопротивление испытанной изоляции. |