Wysokie Napięcie Testowanie | Niskoczęstotliwościowe Stałe DC Wysokoczęstotliwościowe Przepięcie lub Impulsowe Testowanie
Popyt na energię elektryczną rośnie bardzo szybko. Obecnie potrzebna jest duża ilość energii elektrycznej do przesyłania z jednego miejsca do drugiego, aby spełnić ten rosnący popyt. Efektywną transmisję dużej mocy można osiągnąć za pomocą systemu wysokonapięciowego przesyłu energii elektrycznej. Dlatego system wysokiego napięcia staje się najważniejszym wymaganiem dla przesyłu energii. Urządzenia stosowane w tych systemach wysokonapięciowych powinny być zdolne do wytrzymywania tego wysokiego napięcia.
Ale oprócz normalnej zdolności wytrzymywania wysokiego napięcia, urządzenia wysokonapięciowe muszą również być zdolne do wytrzymywania różnych przepięć podczas swojego okresu użytkowania. Te różne przepięcia mogą wystąpić podczas różnych nietypowych warunków.
Te nietypowe przepięcia nie mogą być uniknięte, dlatego poziom izolacji urządzeń jest zaprojektowany i wyprodukowany tak, aby mógł one wytrzymać wszystkie te nietypowe warunki.
Aby zapewnić zdolność wytrzymywania tych nietypowych przepięć, urządzenia muszą przechodzić różne procedury testów wysokonapięciowych.
Niektóre z tych testów służą do zapewnienia, że materiał izolacyjny ma odpowiednią przenikalność, straty dielektryczne na jednostkę objętości i siłę dielektryczną. Te testy są zwykle przeprowadzane na próbkach materiałów izolacyjnych. Inne testy wysokonapięciowe są przeprowadzane na całych urządzeniach. Służą one do pomiaru i zapewnienia, że urządzenie jako całość ma odpowiednią pojemność, straty dielektryczne, napięcie przelamywania i napięcie przepalające itp.
Rodzaje testów wysokonapięciowych
Istnieją głównie cztery rodzaje metod testów wysokonapięciowych stosowanych na urządzeniach wysokonapięciowych, a są to:
Trwałe testy niskiej częstotliwości.
Stałe testy DC.
Testy wysokiej częstotliwości.
Testy impulsowe lub przepięciowe.
Trwały test niskiej częstotliwości
Ten test jest zazwyczaj przeprowadzany przy częstotliwości sieciowej (w Indiach wynosi 50 Hz, a w Ameryce 60 Hz). Jest to najczęściej stosowany test wysokonapięciowy, przeprowadzany na urządzeniach HV. Ten test, czyli trwały test niskiej częstotliwości, jest przeprowadzany na próbkach materiałów izolacyjnych, aby określić i zapewnić siłę dielektryczną, straty dielektryczne materiału izolacyjnego. Ten test jest również przeprowadzany na urządzeniach wysokonapięciowych i wysokonapięciowych izolatorach elektrycznych, aby zapewnić siłę dielektryczną i straty tych urządzeń i izolatorów.
Procedura trwałego testu niskiej częstotliwości
Procedura testu jest bardzo prosta. Wysokie napięcie jest zastosowane do próbki izolacji lub urządzenia poddanego testowi za pomocą transformatora wysokonapięciowego. Rezystor jest podłączony szeregowo z transformatorem, aby ograniczyć prąd zwarciowy w przypadku awarii urządzenia poddanego testowi. Rezystor ma opór równy liczbie omów odpowiadającej napięciu zastosowanemu do urządzenia poddanego testowi.
Oznacza to, że opór musi wynosić 1 om/wolt. Na przykład, jeśli podczas testu zastosujemy 200 kV, rezystor musi mieć 200 kΩ, aby w ostatecznym przypadku zwarciowym prąd uszkodzenia był ograniczony do 1 A. W tym teście wysokie napięcie sieciowe jest zastosowane do próbki lub urządzenia poddanego testowi przez długi określony czas, aby zapewnić ciągłą zdolność wytrzymywania wysokiego napięcia przez urządzenie.
UWAGA: Transformator używany do generowania nadzwyczaj wysokiego napięcia w tej procedurze testu wysokonapięciowego, może nie mieć dużej mocy. Chociaż napięcie wyjściowe jest bardzo wysokie, maksymalny prąd jest ograniczony do 1 A w tym transformatorze. Czasami, do uzyskania bardzo wysokiego napięcia, jeśli jest to konieczne, używane są transformatory kaskadowe.
Test wysokonapięciowy DC
Test wysokonapięciowy DC jest zazwyczaj stosowany do urządzeń używanych w systemach przesyłu energii DC. Ale ten test jest również stosowany do urządzeń AC wysokonapięciowych, gdy testy wysokonapięciowe AC są niemożliwe z powodu nieuniknionych warunków.
Na przykład, na miejscu, po instalacji urządzeń, trudno jest zorganizować wysokie napięcie przemiennego prądu, ponieważ transformator wysokonapięciowy może nie być dostępny. Dlatego test wysokonapięciowy z prądem przemiennym nie jest możliwy na miejscu po instalacji urządzenia. W takiej sytuacji najbardziej odpowiedni jest test wysokonapięciowy DC.
W teście wysokonapięciowym DC urządzenia AC, napięcie stałe około dwukrotnie wyższe od normalnego napięcia nominalnego jest zastosowane do urządzenia poddanego testowi przez 15 minut do 1,5 godziny. Chociaż test wysokonapięciowy DC nie jest pełnym zastąpieniem testu wysokonapięciowego AC, nadal jest stosowany tam, gdzie test HVAC jest w ogóle niemożliwy.
Test wysokiej częstotliwości
Izolatory używane w systemach przesyłu wysokiego napięcia mogą ulec przebiciu lub przepaleniu podczas zakłóceń wysokiej częstotliwości. Zakłócenia wysokiej częstotliwości występują w systemie HV ze względu na operacje przestawne lub inne zewnętrzne przyczyny. Wysoka częstotliwość w energii może spowodować awarię izolatorów nawet przy porównywalnie niskim napięciu ze względu na duże straty dielektryczne i nagrzewanie.
Dlatego izolacja wszystkich urządzeń wysokonapięciowych musi zapewniać zdolność wytrzymywania wysokiego napięcia wysokiej częstotliwości podczas ich normalnego okresu użytkowania. Główne nagłe przerwanie prądu liniowego podczas przestawień i awarii otwartego obwodu powoduje wzrost częstotliwości fali napięciowej w systemie.
Zauważono, że straty dielektryczne dla każdego cyklu energii są prawie stałe. Dlatego przy wysokiej częstotliwości straty dielektryczne na sekundę są znacznie większe niż przy normalnej częstotliwości sieciowej. Szybkie i duże straty dielektryczne powodują nadmierny rozgrzew izolatora. Nadmierny rozgrzew ostatecznie prowadzi do awarii izolacji, która może polegać na wybiciu izolatorów. Dlatego, aby zapewnić zdolność wytrzymywania wysokiego napięcia wysokiej częstotliwości, przeprowadza się testy wysokiej częstotliwości na urządzeniach wysokonapięciowych.
Test przepięciowy lub impulsowy
Może istnieć duży wpływ przepięć lub błyskawic na linie przesyłowe. Te zjawiska mogą spowodować przebicie izolatorów linii przesyłowej i mogą również zaatakować transformator mocy elektrycznej podłączonego na końcu linii przesyłowych. Testy przepięciowe lub impulsowe są bardzo wysokimi lub nadzwyczaj wysokimi testami napięciowymi, przeprowadzanymi w celu sprawdzenia wpływu przepięć lub błyskawic na sprzęt przesyłowy.
Bezpośrednie uderzenia piorunów w linie przesyłowe są rzadkie. Jednak, gdy ładne chmury zbliżają się do linii przesyłowej, linia zostaje naładowana przeciwnie z powodu ładunku elektrycznego w chmurze. Gdy ta naładowana chmura jest nagle rozładowana z powodu uderzenia pioruna w pobliżu, indukowany ładunek linii nie jest już związany, ale przemieszcza się przez linię z prędkością światła.
Dlatego zrozumiano, że nawet jeśli błyskawica nie uderzy bezpośrednio w przewód przesyłowy, nadal będzie istnieć zakłócenie przelotnego przepięcia.
Z powodu rozładowania pioruna na linii lub w jej pobliżu, fala napięciowa o kształcie schodkowym przemieszcza się wzdłuż linii. Kształt fali jest pokazany poniżej.
Podczas przemieszczania się tej fali, na izolatorach występuje wysokie napięcie. Wskutek tego często występują gwałtowne uszkodzenia izolatorów. Dlatego należy dokładnie badać izolatory i części izolacyjne urządzeń wysokonapięciowych, poprzez przeprowadzenie testów wysokonapięciowych.
Impuls błyskawicy jest całkowicie naturalnym zjawiskiem, więc nie ma on żadnego uprzednio określonego kształtu i wielkości fali napięciowej o stromym froncie. Dlatego, aby przeprowadzić ten test wysokonapięciowy, zastosowana jest standardowa fala napięciowa. Ta standardowa fala może nie mieć żadnego podobieństwa do rzeczywistej fali impulsowej spowodowanej błyskawicą lub przepięciem.
W Wielkiej Brytanii, w normie BSS 923:1940, standardowa fala testowa jest wyrażona jako 1/50 μs, co oznacza, że napięcie osiąga swój szczyt w ciągu 1 mikrosekundy i spada do 50% wartości szczytowej w ciągu 50 mikrosekund. Zgodnie z indyjską normą, impuls napięciowy jest wyrażony jako 12/50 μs. Oznacza to, że napięcie osiąga swój szczyt w ciągu 12 mikrosekund i spada do 50% wartości szczytowej w ciągu 50 mikrosekund.
Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich proszę o kontakt w celu usunięcia.
