Hoogspanningstest | Laagfrequente constante gelijkstroom Hoogfrequentie pulserende of impuls test
De vraag naar elektrische energie neemt snel toe. Tegenwoordig is er een enorme hoeveelheid elektrische energie nodig om van de ene plaats naar de andere te transporteren om aan deze groeiende energievraag te voldoen. Bulkvervoer van elektriciteit kan het efficiëntst worden gedaan via een hoogspanningselektrisch energietransmissiesysteem. Daarom wordt een hoogspanningssysteem de meest essentiële vereiste voor energieoverdracht. De apparatuur die in deze hoogspanningsvoorzieningen wordt gebruikt, moet in staat zijn om deze hoge spanning te weerstaan.
Naast de normale capaciteit om hoge spanningen te weerstaan, moet hoogspanningsapparatuur ook in staat zijn om verschillende overspanningen tijdens de levensduur van de operatie te doorstaan. Deze verschillende overspanningen kunnen optreden bij diverse abnormale omstandigheden.
Deze abnormale overspanningen kunnen niet worden vermeden, daarom wordt de isolatieniveau van de apparatuur zo ontworpen en vervaardigd dat het al deze abnormale omstandigheden kan doorstaan.
Om de capaciteiten te waarborgen om deze abnormale overspanningen te doorstaan, moeten de apparaten verschillende hoogspanningstests ondergaan.
Sommige van deze tests worden gebruikt om de permissiviteit, dielectrische verliezen per volume-eenheid en de dielectrische sterkte van een isolatiemateriaal te bepalen. Deze tests worden doorgaans uitgevoerd op een monster van isolatiemateriaal. Andere hoogspanningstests worden uitgevoerd op de volledige apparatuur. Deze tests dienen om de capaciteit, dielectrische verliezen, breukspanning en flitsoverspanning, etc. van de gehele apparatuur te meten en te garanderen.
Soorten Hoogspanningstests
Er zijn voornamelijk vier soorten hoogspanningstestmethoden die worden toegepast op hoogspanningsapparatuur, en deze zijn
Gedurende lage frequentietests.
Constante DC-test.
Hoogfrequentietest.
Overslag- of impulsproef.
Gedurende Lage Frequentietest
Deze test wordt doorgaans uitgevoerd op netfrequentie (in India 50 Hz en in Amerika 60 Hz). Dit is de meest gebruikte hoogspanningstest die op H.V.-apparatuur wordt uitgevoerd. Deze test, oftewel de gedurende lage frequentietest, wordt uitgevoerd op een monster van isolatiemateriaal om de dielectrische sterkte en dielectrische verliezen van het isolatiemateriaal te bepalen en te waarborgen. Deze test wordt ook uitgevoerd op hoogspanningsapparatuur en hoogspanningselektrische isolatoren om de dielectrische sterkte en verliezen van deze apparatuur en isolatoren te controleren.
Proceduur voor Gedurende Lage Frequentietest
Het testproces is zeer eenvoudig. Een hoge spanning wordt aangebracht over een monster van isolatie of de te testen apparatuur met behulp van een hoogspanningtransformator. Een weerstand is in serie verbonden met de transformator om de kortsluitingstroom te beperken in geval van een storing in het te testen apparaat. De weerstand is gerateerd met evenveel ohms als de hoge spanning die over het te testen apparaat wordt aangebracht.
Dat betekent dat de weerstand gerateerd moet zijn met 1 ohm/volt. Bijvoorbeeld, als we 200 kV toepassen tijdens de test, moet de weerstand 200 KΩ hebben, zodat bij uiteindelijke kortsluiting de foutieve stroom beperkt wordt tot 1 A. Voor deze test wordt de netfrequentie hoge spanning gedurende een lange specifieke periode aangebracht op het monster of de te testen apparatuur om de continue hoge spanning weerstand van het apparaat te waarborgen.
N.B.: De transformator die wordt gebruikt voor het produceren van extra hoge spanning bij dit soort hoogspanningstestproces, hoeft geen hoge vermogensrating te hebben. Hoewel de uitgangsspanning zeer hoog is, is de maximale stroom beperkt tot 1 A in deze transformator. Soms worden gekoppelde transformators gebruikt om zeer hoge spanningen te verkrijgen, indien nodig.
Hoogspanning DC-Test
Hoogspanning DC-tests zijn doorgaans van toepassing op apparatuur die wordt gebruikt in hoogspanning DC-transmissiesystemen. Maar deze test is ook van toepassing op hoogspanning AC-apparatuur wanneer hoogspanning AC-tests niet mogelijk zijn vanwege onvermijdelijke omstandigheden.
Bijvoorbeeld, ter plaatse na de installatie van apparatuur, is het vaak moeilijk om hoge wisselspanning te regelen omdat een hoogspanningstransformator mogelijk niet beschikbaar is. Daarom is een hoogspanningstest met wisselspanning niet mogelijk na de installatie van de apparatuur. In die situatie is een hoogspanning DC-test het meest geschikt.
Bij een hoogspanning directe stroomtest van AC-apparatuur wordt een directe spanning ongeveer twee keer de normale nominale spanning gedurende 15 minuten tot 1,5 uur aangebracht over het te testen apparaat. Hoewel een hoogspanning DC-test geen volledig vervangend middel is voor een hoogspanning AC-test, is het toch van toepassing waar HVAC-tests helemaal niet mogelijk zijn.
Hoogfrequentietest
De isolatoren die in hoogspanningtransmissiesystemen worden gebruikt, kunnen onderhevig zijn aan doorslaan of flitsoverspanning tijdens hoogfrequente storingen. Deze hoogfrequente storingen treden op in het HV-systeem als gevolg van schakeloperaties of andere externe oorzaken. Hoogfrequentie in de stroom kan leiden tot falen van isolatoren, zelfs bij relatief lage spanning, vanwege hoge dielectrische verliezen en verhitting.
Dus de isolatie van alle hoogspanningsapparatuur moet de capaciteit om hoge frequentiespanning te weerstaan, gedurende de normale levensduur, waarborgen. Voornamelijk plotselinge onderbreking van lijnstroom tijdens schakeling en open circuitfout, leidt tot een verhoging van de frequentie van de spanningsvorm in het systeem.
Het blijkt dat de dielectrische verliezen voor elke cyclus van de stroom vrij constant zijn. Dus bij hoge frequentie worden de dielectrische verliezen per seconde veel hoger dan bij normale netfrequentie. Deze snelle en grote dielectrische verliezen veroorzaken excessieve verhitting van de isolator. Excessieve verhitting leidt uiteindelijk tot isolatie-fout, mogelijk door explosie van isolatoren. Daarom wordt een hoogfrequentietest uitgevoerd op hoogspanningsapparatuur om deze capaciteit te waarborgen.
Overslag- of Impulstest
Er kan een grote invloed zijn van overslag of bliksem op de transmissielijnen. Deze verschijnselen kunnen de transmissielijnisolator doen doorslaan en kunnen ook de elektrische energietransformatoren die aan het einde van de transmissielijnen zijn aangesloten, aanvallen. Overslag- of impulstests zijn zeer hoge of extra hoge spanningstests die worden uitgevoerd om de invloed van overslag of bliksem op de transmissieapparatuur te onderzoeken.
Directe blikseminslag op transmissielijnen komt zelden voor. Maar wanneer een geladen wolk dichterbij de transmissielijn komt, wordt de lijn tegengeladen vanwege de elektrische lading in de wolk. Wanneer deze geladen wolk plotseling ontladen wordt door een blikseminslag in de buurt, is de geïnduceerde lading van de lijn niet langer gebonden, maar reist met de lichtsnelheid door de lijn.
Dus begrijpt men dat, zelfs als de bliksem de transmissieleider niet rechtstreeks raakt, er nog steeds een tijdelijke overspanningsstoornis zal zijn.
Door de bliksemontlading op de lijn of in de buurt ervan, reist een traptandspanningsgolf langs de lijn. De golfvorm is hieronder getoond.
Tijdens het reizen van deze golf treedt hoge spanning op de isolator op. Hierdoor wordt vaak gewelddadige breuk van isolatoren veroorzaakt door dergelijke blikseminslag. Dus moet de isolator en de isolerende delen van hoogspanningsapparatuur, goed worden gecontroleerd door middel van hoogspanningstests.
De blikseminslag is een volledig natuurlijk fenomeen, dus heeft het geen vooraf bepaalde vorm en grootte van de steilfrontspanning. Daarom wordt bij het uitvoeren van deze hoogspanningstest, een standaardspanningsgolf aangebracht. Deze standaardspanning kan geen gelijkenis hebben in hoogte en vorm met de werkelijke impulsspanning door bliksem of overslag.
In Groot-Brittannië wordt in BSS 923 : 1940 de standaardtestgolf uitgedrukt als 1/50 μsec, wat betekent dat de spanning binnen 1 microseconde naar haar piek stijgt en binnen 50 microseconden terugvalt naar 50% van haar piekwaarde. Volgens de Indiase norm wordt de impulsspanning uitgedrukt als 12/50 μsec. Dit betekent dat de spanning binnen 12 microseconden naar haar piek stijgt en binnen 50 microseconden terugvalt naar 50% van haar piekwaarde.
Verklaring: Eerbiedig het origineel, goede artikelen zijn de moeite waard om te delen, bij inbreuk contact opnemen voor verwijdering.
