Какво е изпробване на високо напрежение?

Какво е тестване на високо напрежение?

Определение на тестването на високо напрежение

Тестването на високо напрежение включва процедури, които гарантират, че електрическото оборудване може да издържа различни напрежения при стресове по време на неговия оперативен живот.

Методи за тестване на трансформатори

Есенциално за оценка на целостта на електрическите системи, включително тестове за диелектрична устойчивост, капацитет и напрежение на пробив.

Видове тестове

Има основно четири вида методи за тестване на високо напрежение, приложени върху оборудване с високо напрежение, и те са:

Постоянни тестове с ниска честота

Този тест обикновено се извършва при рабоча честота (в Китай е 50 Hz, а в Америка 60 Hz). Това е най-често използваният тест с високо напрежение, извършван върху оборудване с високо напрежение. Този тест, т.е. постоянният тест с ниска честота, се провежда върху образец от изолиращ материал, за да се определи и гарантира диелектричната устойчивост и диелектричните загуби на изолиращия материал. Този тест се извършва и върху оборудване с високо напрежение и върху високонапрежни електрически изолатори, за да се гарантира диелектричната устойчивост и загубите на тези устройства и изолатори.

Процедура за постоянни тестове с ниска честота

Процедурата за тестване е много проста. Високо напрежение се прилага върху образец от изолация или устройство под тестване чрез трансформатор с високо напрежение. Съпротивление се свързва последователно с трансформатора, за да ограничи краткосрочния ток в случай на пробив в устройството, което се тестира. Съпротивлението трябва да има стойност равна на напрежението, приложено върху устройството, което се тестира, в ом/волт. Например, ако приложим 200 kV по време на теста, съпротивлението трябва да бъде 200 KΩ, така че при крайна краткосрочна ситуация, дефектният ток трябва да бъде ограничен до 1 A. За този тест, напрежението с рабоча честота се прилага върху образец или устройство, което се тестира, за дълго специфично време, за да се гарантира непрекъснатата способност на устройството да издържа високо напрежение.

Забележка: Трансформаторът, използван за генериране на допълнително високо напрежение в този вид процедура за тестване, може да не е с висока мощност. Въпреки че изходното напрежение е много високо, максималният ток е ограничен до 1A в този трансформатор. Понякога се използват каскадни трансформатори, за да се получи много високо напрежение, ако е необходимо.

Тест с високо DC напрежение

Тест с високо DC напрежение обикновено се прилага към оборудване, използвано в системи за пренос на високо DC напрежение. Но този тест се прилага и за оборудване с високо AC напрежение, когато тестване с високо AC напрежение не е възможно поради непреодолими условия.

Например, след инсталиране на оборудване на място, е доста трудно да се осигури високо AC напрежение, тъй като трансформатор с високо напрежение може да не е наличен на място. Затова, тестване с високо AC напрежение не е възможно на място след инсталиране на оборудването. В тази ситуация, тест с високо DC напрежение е най-подходящ.

При тестване с високо DC напрежение на AC оборудване, пряко напрежение около два пъти по-високо от нормалното номинално напрежение се прилага върху оборудването, което се тестира, за 15 минути до 1,5 часа. Въпреки че тестването с високо DC напрежение не е пълен заместител на тестването с високо AC напрежение, все пак то е приложимо, когато тестването с високо AC напрежение изобщо не е възможно.

Тест с висока честота.

Изолаторите, използвани в системи за пренос на високо напрежение, могат да бъдат подложени на пробив или проблясване при високочестотни смущения. Високочестотните смущения се появяват в системата с високо напрежение поради комутационни операции или други външни причини. Високата честота в мощността може да предизвика отказ на изолаторите дори при сравнително ниско напрежение поради високи диелектрични загуби и нагряване.

Затова изолацията на всичко оборудване с високо напрежение трябва да гарантира устойчивостта към напрежението с висока честота по време на неговия нормален жизнен цикъл. Преимуществено внезапното прекъсване на линейния ток по време на комутация и дефект в открита верига, дават възможност за увеличаване на честотата на напрежението в системата.

Установено е, че диелектричните загуби за всеки цикъл на мощността са почти константни. Така при висока честота диелектричните загуби на секунда стават много по-големи от тези при нормалната честота на мощността. Тези бързи и големи диелектрични загуби предизвикват изключително нагряване на изолатора. Изключителното нагряване в крайна сметка води до отказ на изолацията, може би чрез взривяване на изолаторите. Затова, за да се гарантира устойчивостта към напрежението с висока честота, се извършва тест с висока честота върху оборудване с високо напрежение.

Импулсивен или ударен тест.

Може да има голямо влияние на удари или мълнии върху преносните линии. Тези явления могат да причинят пробив на изолаторите на преносните линии и може да засегнат и електрическите трансформатори, свързани в края на преносните линии. Импулсивните или ударни тестове са тестове с много високо или допълнително високо напрежение, извършвани за изследване на влиянието на удари или мълнии върху преносното оборудване.

Обикновено директни удари на мълнии върху преносните линии са много рядки. Но когато заредено облако се приближи до преносната линия, линията се зарежда противоположно поради електрическия заряд в облака. Когато този зареден облак бъде изведнъж разтоварен поради удар на мълния наблизо, индуцираният заряд на линията вече не е възпиран, но се движи по линията със скоростта на светлината.

Затова се разбира, че дори и когато мълнията не удари директно преносния проводник, все пак ще има преходно повишено напрежение. При разтоварване на мълнията върху линията или наблизо, вълна с фронт на стъпка се движи по линията. Формата на вълната е показана по-долу.

По време на движението на тази вълна, възниква високо напрежение върху изолатора. Това често предизвиква насилствен разрушаване на изолаторите от такъв импулс на мълнията. Затова правилното изследване на изолаторите и изолиращите части на оборудването с високо напрежение трябва да се извърши правилно чрез тестване с високо напрежение.

Диелектрична устойчивост и загуби

Тези параметри са ключови за разбиране на това колко добре изолацията може да устои на електрически стрес и топлина, особено при различни честоти на напрежението.