Hvad er højspændingsprøvning?

Hvad er højspændingsprøvning?

Definition af højspændingsprøvning

Højspændingsprøvning omfatter procedurer for at sikre, at elektrisk udstyr kan modstå forskellige spændingsstress under dets operationelle levetid.

Prøvemetoder for transformatorer

Det er afgørende at vurdere integriteten af elektriske systemer, herunder prøver for dielektrisk styrke, kapacitans og nedbrydningsspænding.

Prøve typer

Der findes primært fire typer højspændingsprøvemetoder, der anvendes på højspændingsudstyr, og disse er

Varige lavfrekvensprøver

Denne prøve udføres generelt ved netfrekvens (i Kina er det 50 Hz, og i USA er det 60 Hz). Dette er den mest almindelige højspændingsprøve, der udføres på H.V. udstyr. Denne prøve, dvs. varige lavfrekvensprøver, udføres på et prøveeksempel af isolerende materiale for at fastslå og sikre, at dielektrisk styrke og dielektriske tab i det isolerende materiale. Denne prøve udføres også på højspændingsudstyr og højspændings-elektriske isolatorer for at sikre, at dielektrisk styrke og tab hos dette udstyr og isolatorer.

Procedur for varige lavfrekvensprøver

Prøveproceduren er meget enkel. Højspænding anvendes på et prøveeksempel af isolation eller udstyr under test ved hjælp af en højspændingstransformator. En resistor er forbundet i serie med transformator for at begrænse kortslutningsstrømmen, hvis der opstår en nedbrydning i enheden under test. Motstanden er beregnet til at have lige så mange ohm som den højspænding, der anvendes på enheden under test.

Dette betyder, at motstanden skal være beregnet til 1 ohm / volt. For eksempel, hvis vi anvender 200 KV under prøven, skal motstanden have 200 KΩ, således at under ultimate kortslutning, skal fejlstrømmen begrænses til 1 A. For denne prøve anvendes højspænding ved netfrekvens på prøveeksemplet eller udstyret under test i en lang specifik periode for at sikre den kontinuerlige højspændingsmodstandsevne af enheden.

N.B.: Transformatorerne, der bruges til at producere ekstra højspænding i denne type højspændingsprøveprocedure, behøver ikke at have en høj effektforbrugsklasse. Selvom udgangsspændingen er meget høj, er maksimal strøm begrænset til 1A i denne transformator. Nogle gange bruges kaskadede transformatorer for at opnå meget høj spænding, hvis det er nødvendigt.

Højspændings DC-prøve

Højspændings DC-prøve er normalt anvendelig på udstyr, der anvendes i højspændings DC-transmissionsystemer. Men denne prøve er også anvendelig for højspændings AC-udstyr, når højspændings AC-prøver ikke er mulige på grund af uundgåelige forhold.

For eksempel er det ofte svært at organisere højspændingsalternativ strøm på stedet efter installation af udstyr, da højspændingstransformatorer måske ikke er tilgængelige på stedet. Derfor er højspændingsprøver med alternativ strøm ikke mulige på stedet efter installation af udstyr. I denne situation er højspændings DC-prøve mest passende.

I højspændings direkte strømprøve af AC-udstyr anvendes direkte spænding omkring to gange den normale nominale spænding på udstyret under test i 15 minutter til 1,5 timer. Selvom højspændings DC-prøve ikke er en fuld erstatning for højspændings AC-prøve, er den stadig anvendelig, hvor HVAC-prøve slet ikke er mulig.

Højfrekvensprøve.

Isolatorer, der anvendes i højspændings transmissionsystemer, kan være udsat for nedbrydning eller flaskehals under højfrekvensforstyrrelser. Højfrekvensforstyrrelser opstår i HV-systemet på grund af skæring eller andre eksterne årsager. Høj frekvens i strøm kan forårsage fejl i isolatorer selv ved relativt lav spænding pga. høj dielektrisk tab og opvarmning.

Så isolationen af alle højspændingsudstyr skal sikre højfrekvensspændingsmodstandsevnen under dens normale levetid. Primært pludselig afbrydelse af linje-strøm under skæring og åben-kredsfelt, giver anledning til frekvensen af spændingsbølgeformen i systemet.

Det er fundet, at dielektrisk tab for hver cyklus af strømmen er næsten konstant. Så ved høj frekvens bliver dielektrisk tab per sekund meget højere end ved normal netfrekvens. Den hurtige og store dielektriske tab forårsager ekstrem opvarmning af isolator. Ekstrem opvarmning resulterer sidst i isolationssvigt, måske ved eksploderende isolatorer. Så for at sikre denne højfrekvensspændingsmodstandsevne, udføres højfrekvensprøver på højspændingsudstyr.

Surge eller impulsprøve.

Der kan være stor indflydelse af surge eller lyn på transmissionslinjerne. Disse fænomener kan nedbryde transmissionslinjes isolatorer, og de kan også angribe elektriske strømtransformatorer, der er forbundet ved slutningen af transmissionslinjerne. Surge- eller impulsprøver er meget høje eller ekstra høje spændingsprøver, der udføres for at undersøge indflydelsen af surge eller lyn på transmissionsudstyr.

Normalt er direkte lynslag på transmissionslinjer meget sjældne. Men når en opladet sky kommer tættere på transmissionslinjen, bliver linjen modsat opladt pga. den elektriske ladning i skyen. Når denne opladte sky pludselig slækkes pga. lynslag nærved, er den inducerede ladning i linjen ikke længere bundet, men bevæger sig igennem linjen med lysets hastighed.

Så det forstås, at selvom lyn ikke rammer transmissionslederen direkte, vil der stadig være en midlertidig overvoltage-forstyrrelse. På grund af lynnedladning på linjen eller nær linjen rejser en trinfrontet spændingsbølge sig langs linjen. Bølgeformen vises nedenfor.

Under transport af denne bølge opstår højspændingsstress på isolator. Dette forårsager ofte voldsom nedbrydning af isolatorer pga. sådan en lynimpuls. Så en ordentlig undersøgelse af isolatorer og isolerede dele af højspændingsudstyr, bør udføres korrekt ved hjælp af højspændingsprøver.

Dielektrisk styrke og tab

Disse parametre er afgørende for at forstå, hvor godt isolation kan modstå elektrisk stress og varme, især under forskellige spændingsfrekvenser.