Co je vysokonapěťové testování?

Co je vysokovoltové testování?

Definice vysokovoltového testování

Vysokovoltové testování zahrnuje postupy, které zajistí, že elektrické zařízení bude moci odolat různým napěťovým stresům během svého operačního životnosti.

Metody testování transformátorů

Je nezbytné vyhodnotit integritu elektrických systémů, včetně testů dielektrické síly, kapacity a průrazového napětí.

Typy testů

Existuje hlavně čtyři typy metod vysokovoltového testování používané na vysokovoltovém zařízení a tyto jsou

Trvalé nízkofrekvenční testy

Tento test se obvykle provádí s síťovou frekvencí (v Číně je to 50 Hz a v Americe 60 Hz). Toto je nejčastěji používaný vysokovoltový test, který se provádí na vysokovoltovém zařízení. Tento test, tj. trvalý nízkofrekvenční test, se provádí na vzorku izolačního materiálu, aby se určila a zajistila dielektrická síla a dielektrické ztráty izolačního materiálu. Tento test se také provádí na vysokovoltovém zařízení a vysokovoltových elektrotechnických izolátorech, aby se zajistily dielektrické síly a ztráty těchto zařízení a izolátorů.

Postup trvalého nízkofrekvenčního testu

Postup testování je velmi jednoduchý. Vysoké napětí se aplikuje na vzorek izolace nebo zařízení pod testem prostřednictvím vysokovoltového transformátoru. Odpor je připojen sériově s transformátorem, aby omezil krátkozavředový proud v případě, že dojde k poruše v testovaném zařízení. Odpor je hodnocen s tolik ohmů, kolik je vysoké napětí aplikované na testované zařízení.

To znamená, že odpor musí být hodnocen 1 ohm / volt. Například, pokud aplikujeme 200 kV během testu, odpor musí mít 200 KΩ, aby byl v konečné fázi krátkého zapojení chybný proud omezen na 1 A. Pro tento test se síťové vysoké napětí aplikuje na vzorek nebo zařízení pod testem po dlouhou specifickou dobu, aby se zajistila kontinuální schopnost odolat vysokému napětí zařízení.

Poznámka: Transformátor používaný pro vytváření extra vysokého napětí v tomto typu vysokovoltového testovacího postupu, nemusí být vysokého výkonu. I když je výstupní napětí velmi vysoké, maximální proud je v tomto transformátoru omezen na 1A. Někdy se používají kaskádové transformátory, aby bylo možné dosáhnout velmi vysokého napětí, pokud je to potřeba.

Test vysokého DC napětí

Test vysokého DC napětí je obvykle použitelný pro zařízení, která se používají v systému vysokého DC přenosu. Ale tento test je také použitelný pro vysokovoltová AC zařízení, když není možné provést test vysokého AC napětí kvůli nezbytným podmínkám.

Například především na místě, po instalaci zařízení, je velmi obtížné zorganizovat vysoké AC napětí, protože vysokovoltový transformátor může nebýt na místě dostupný. Proto není možné provést vysokovoltový test s AC napětím na místě po instalaci zařízení. V této situaci je nejvhodnější test vysokého DC napětí.

Při testu vysokého DC napětí AC zařízení se na zařízení pod testem aplikuje přibližně dvojnásobek normálního nominálního napětí po dobu 15 minut až 1,5 hodiny. I když test vysokého DC napětí není úplnou náhradou za test vysokého AC napětí, stále je použitelný tam, kde není možné provést test HVAC.

Test vysoké frekvence.

Izolátory používané v systému vysokovoltového přenosu mohou být vystaveny průrazu nebo výboji během vysokofrekvenčních poruch. Vysokofrekvenční poruchy v systému HV mohou nastat kvůli přepínacím operacím nebo jakékoli jiné externí příčiny. Vysoká frekvence v elektřině může způsobit selhání izolátorů i při srovnatelně nízkém napětí kvůli vysokým dielektrickým ztrátám a ohřevu.

Proto musí izolace všech vysokovoltových zařízení zajistit schopnost odolat vysokofrekvenčnímu napětí během svého normálního životnosti. Především náhlé přerušení linkového proudu během přepínání a otevřeného okruhu, způsobí zvýšení frekvence napěťové vlny v systému.

Zjistilo se, že dielektrické ztráty pro každý cyklus energie jsou téměř konstantní. Takže při vysoké frekvenci dielektrické ztráty za sekundu se stanou mnohem vyšší než u normální frekvence síťového napětí. Tato rychlá a velká dielektrická ztráta způsobí nadměrné ohřev izolátoru. Nadměrný ohřev nakonec vedou ke selhání izolace, možná explozí izolátorů. Proto, aby se zajistila schopnost odolat vysokofrekvenčnímu napětí, se provádí vysokofrekvenční testy na vysokovoltových zařízeních.

Test nárazu nebo impulzu.

Může existovat velký vliv nárazu nebo blesku na přenosové linky. Tyto jevy mohou způsobit průraz izolátoru přenosové linky a mohou také napadnout elektrický transformátor spojený na konci přenosových linek. Test nárazu nebo impulzu jsou velmi vysoké nebo extra vysoké napěťové testy, které se provádějí pro zkoumání vlivu nárazů nebo blesků na přenosové zařízení.

Obvykle přímé bleskové zásahy na přenosové linky jsou velmi vzácné. Ale když nabité mrakové přiblíží k přenosové lince, je lanka opačně nabita kvůli elektrickému náboji uvnitř mraku. Když tento nabité mrak je náhle vybílen kvůli bleskovému zásahu poblíž, indukovaný náboj linky již není vázán, ale cestuje linkou rychlostí světla.

Takže je pochopitelné, že i když blesk nepostihne přenosový vodič přímo, stále bude dojít k přechodné přetížení napětí. Díky bleskovému výboji na lince nebo poblíž linky cestuje vlna s frontou kroku po lince. Forma vlny je znázorněna níže.

Během cesty této vlny dochází k vysokému napěťovému stresu na izolátoru. To může způsobit násilný průraz izolátoru takovým bleskovým impulzem. Proto je třeba správně provést vyšetřování izolátoru a izolačních částí vysokovoltových zařízení pomocí vysokovoltového testování.

Dielektrická síla a ztráty

Tyto parametry jsou klíčové pro porozumění tomu, jak dobře izolace může odolat elektrickému stresu a tepelnému zatížení, zejména pod různými frekvencemi napětí.