Что такое испытания на высокое напряжение?

Что такое испытания на высокое напряжение?

Определение испытаний на высокое напряжение

Испытания на высокое напряжение включают процедуры, которые обеспечивают, что электрическое оборудование может выдерживать различные напряженные стрессы в течение своего эксплуатационного срока службы.

Методы испытаний трансформаторов

Необходимо для оценки целостности электрических систем, включая испытания на диэлектрическую прочность, емкость и пробивное напряжение.

Типы испытаний

Существует четыре основных типа методов испытаний на высокое напряжение, применяемых к оборудованию высокого напряжения, и они следующие:

Продолжительные испытания низкой частоты

Эти испытания обычно проводятся на частоте сети (в Китае это 50 Гц, а в Америке 60 Гц). Это наиболее распространенные испытания на высокое напряжение, проводимые на оборудовании высокого напряжения. Эти испытания, то есть продолжительные испытания низкой частоты, проводятся на образце изоляционного материала для определения и обеспечения диэлектрической прочности и диэлектрических потерь изоляционного материала. Эти испытания также проводятся на оборудовании высокого напряжения и высоковольтных электрических изоляторах для обеспечения их диэлектрической прочности и потерь.

Процедура продолжительных испытаний низкой частоты

Процедура испытания очень проста. Высокое напряжение подается через образец изоляции или оборудование, подвергаемое испытанию, с помощью высоковольтного трансформатора. Резистор подключается последовательно с трансформатором для ограничения тока короткого замыкания в случае пробоя устройства, подвергаемого испытанию. Резистор должен иметь столько ом, сколько высокое напряжение, подаваемое на устройство, подвергаемое испытанию.

Это означает, что сопротивление должно быть рассчитано на 1 ом/вольт. Например, если мы применяем 200 кВ во время испытания, резистор должен иметь 200 кОм, чтобы при конечном коротком замыкании ток не превышал 1 А. Для этого испытания сетевое высокое напряжение подается на образец или оборудование, подвергаемое испытанию, в течение длительного определенного периода времени, чтобы убедиться в его способности выдерживать постоянное высокое напряжение.

Примечание: Трансформатор, используемый для генерации сверхвысокого напряжения в этом типе процедур испытаний на высокое напряжение, может не иметь высокой мощности. Хотя выходное напряжение очень высокое, максимальный ток ограничен до 1 А в этом трансформаторе. Иногда используются каскадные трансформаторы для получения очень высокого напряжения, если это необходимо.

Испытания на высокое постоянное напряжение

Испытания на высокое постоянное напряжение обычно применимы к оборудованию, используемому в системах передачи высокого постоянного напряжения. Однако эти испытания также применимы к оборудованию высокого переменного напряжения, когда испытания на высокое переменное напряжение невозможны по непреодолимым причинам.

Например, на месте, после установки оборудования, довольно сложно организовать высокое переменное напряжение, так как высоковольтный трансформатор может отсутствовать на месте. Поэтому, испытания на высокое переменное напряжение невозможны на месте после установки оборудования. В такой ситуации испытания на высокое постоянное напряжение являются наиболее подходящими.

При испытаниях на высокое постоянное напряжение оборудования переменного тока, прямое напряжение примерно в два раза выше нормального номинального напряжения подается на оборудование, подвергаемое испытанию, в течение 15 минут до 1,5 часов. Хотя испытания на высокое постоянное напряжение не являются полной заменой испытаний на высокое переменное напряжение, они все же применимы там, где испытания на высокое переменное напряжение невозможны.

Испытания на высокую частоту.

Изоляторы, используемые в системах передачи высокого напряжения, могут подвергаться пробою или перекрытию во время возмущений высокой частоты. Возмущения высокой частоты происходят в системе высокого напряжения из-за операций коммутации или других внешних причин. Высокая частота в энергии может вызвать отказ изоляторов даже при сравнительно низком напряжении из-за высоких диэлектрических потерь и нагрева.

Поэтому изоляция всех высоковольтных устройств должна обеспечивать способность выдерживать высокочастотное напряжение в течение своего нормального срока службы. Основным образом, внезапное прерывание линейного тока во время коммутации и короткое замыкание, вызывают повышение частоты напряжения в системе.

Обнаружено, что диэлектрические потери за каждый цикл энергии почти постоянны. Таким образом, при высокой частоте диэлектрические потери в секунду становятся гораздо выше, чем при нормальной сетевой частоте. Этот быстрый и значительный диэлектрический потер вызывает чрезмерный нагрев изолятора. Чрезмерный нагрев в конечном итоге приводит к отказу изоляции, возможно, путем взрыва изоляторов. Поэтому, чтобы обеспечить эту способность выдерживать высокочастотное напряжение, проводятся испытания на высокую частоту на высоковольтном оборудовании.

Испытания на импульсное напряжение.

Может быть большое влияние импульсов или молний на линиях передачи. Эти явления могут вызвать пробой изоляторов линий передачи и могут также повредить электрические силовые трансформаторы, подключенные к концу линий передачи. Испытания на импульсное напряжение — это очень высокие или сверхвысокие напряжения, проводимые для исследования влияния импульсов или молний на оборудование передачи.

Прямые удары молнии на линию передачи очень редки. Но когда заряженное облако приближается к линии передачи, линия заряжается противоположно из-за электрического заряда внутри облака. Когда это заряженное облако внезапно разряжается из-за удара молнии поблизости, индуцированный заряд линии больше не связан, но движется по линии со скоростью света.

Таким образом, понятно, что даже если молния не ударяет непосредственно в проводник линии передачи, все равно будет временная перенапряженность. Из-за разряда молнии на линии или рядом с ней, волна напряжения с фронтальным шагом проходит по линии. Форма волны показана ниже.

Во время прохождения этой волны, на изоляторе возникает высокое напряжение, что часто приводит к разрушению изоляторов таким импульсом молнии. Поэтому надлежащее исследование изоляторов и изолирующих частей высоковольтного оборудования должно быть проведено правильно с помощью испытаний на высокое напряжение.

Диэлектрическая прочность и потери

Эти параметры важны для понимания того, насколько хорошо изоляция может сопротивляться электрическому напряжению и нагреву, особенно при различных частотах напряжения.