Thử nghiệm điện áp cao | Thử nghiệm xung hoặc xung tần số thấp liên tục DC tần số cao
Nhu cầu về điện năng đang tăng nhanh. Ngày nay, lượng lớn điện năng cần được truyền từ nơi này sang nơi khác để đáp ứng nhu cầu điện năng ngày càng tăng. Việc truyền tải điện năng với số lượng lớn có thể được thực hiện hiệu quả nhất thông qua hệ thống truyền tải điện áp cao. Do đó, hệ thống điện áp cao trở thành yêu cầu thiết yếu nhất cho việc truyền tải điện năng. Các thiết bị được sử dụng trong hệ thống truyền tải điện áp cao này phải có khả năng chịu đựng được áp lực điện áp cao.
Nhưng bên cạnh khả năng chịu đựng điện áp cao bình thường, các thiết bị điện áp cao cũng phải có khả năng chịu đựng các mức điện áp quá cao khác trong suốt thời gian hoạt động của chúng. Các mức điện áp quá cao này có thể xảy ra trong các điều kiện bất thường.
Các mức điện áp quá cao bất thường không thể tránh khỏi, do đó, mức cách điện của thiết bị được thiết kế và sản xuất sao cho nó có thể chịu đựng tất cả các điều kiện bất thường.
Để đảm bảo khả năng chịu đựng các mức điện áp quá cao, thiết bị phải trải qua các quy trình thử nghiệm điện áp cao khác nhau.
Một số thử nghiệm này được sử dụng để đảm bảo tính thấm, tổn thất điện môi theo đơn vị thể tích và sức mạnh điện môi của vật liệu cách điện. Các thử nghiệm này thường được thực hiện trên mẫu vật liệu cách điện. Một số thử nghiệm điện áp cao khác được thực hiện trên toàn bộ thiết bị. Các thử nghiệm này nhằm đo lường và đảm bảo, điện dung, tổn thất điện môi, điện áp phá hủy, và điện áp phóng điện v.v. của thiết bị như một tổng thể.
Các Loại Thử Nghiệm Điện Áp Cao
Có chủ yếu bốn loại phương pháp thử nghiệm điện áp cao được áp dụng cho thiết bị điện áp cao và chúng là
Thử nghiệm tần số thấp kéo dài.
Thử nghiệm DC liên tục.
Thử nghiệm tần số cao.
Thử nghiệm xung hoặc xung kích.
Thử Nghiệm Tần Số Thấp Kéo Dài
Thử nghiệm này thường được thực hiện ở tần số nguồn (ở Ấn Độ là 50 Hz và ở Mỹ là 60 Hz). Đây là thử nghiệm điện áp cao phổ biến nhất, được thực hiện trên thiết bị H.V. Thử nghiệm này, tức là thử nghiệm tần số thấp kéo dài, được thực hiện trên mẫu vật liệu cách điện để xác định và đảm bảo sức mạnh điện môi, tổn thất điện môi của vật liệu cách điện. Thử nghiệm này cũng được thực hiện trên thiết bị điện áp cao và cách điện điện để đảm bảo sức mạnh điện môi và tổn thất của các thiết bị và cách điện này.
Quy Trình Thử Nghiệm Tần Số Thấp Kéo Dài
Quy trình thử nghiệm rất đơn giản. Điện áp cao được áp dụng trên mẫu cách điện hoặc thiết bị dưới thử nghiệm bằng cách sử dụng biến áp điện áp cao. Một điện trở được kết nối song song với biến áp để hạn chế dòng điện ngắn mạch dòng điện trong trường hợp xảy ra sự cố chập mạch trong thiết bị dưới thử nghiệm. Điện trở được đánh giá với nhiều ohm như điện áp cao được áp dụng trên thiết bị dưới thử nghiệm.
Điều đó có nghĩa là điện trở phải được đánh giá 1 ohm / volt. Ví dụ, nếu chúng ta áp dụng 200 KV trong quá trình thử nghiệm, điện trở phải có 200 KΩ, để trong trường hợp ngắn mạch cuối cùng, dòng điện lỗi phải được hạn chế đến 1 A. Đối với thử nghiệm này, điện áp cao tần số nguồn được áp dụng cho mẫu hoặc thiết bị dưới thử nghiệm trong một khoảng thời gian cụ thể lâu để đảm bảo khả năng chịu đựng điện áp cao liên tục của thiết bị.
Lưu ý: biến áp được sử dụng để tạo ra điện áp cực kỳ cao trong quy trình thử nghiệm điện áp cao này, có thể không có công suất định mức cao. Mặc dù điện áp đầu ra rất cao, nhưng dòng điện tối đa bị giới hạn ở 1A trong biến áp này. Đôi khi, các biến áp nối tiếp được sử dụng để đạt được điện áp rất cao, nếu cần.
Thử Nghiệm Điện Áp DC Cao
Thử nghiệm điện áp DC cao thường áp dụng cho các thiết bị được sử dụng trong hệ thống truyền tải điện áp DC cao. Nhưng thử nghiệm này cũng áp dụng cho các thiết bị điện áp AC cao, khi thử nghiệm điện áp AC cao không thể thực hiện do điều kiện không thể tránh khỏi.
Ví dụ, chủ yếu tại công trường, sau khi lắp đặt thiết bị, rất khó để sắp xếp nguồn điện xoay chiều điện áp cao vì biến áp điện áp cao có thể không có sẵn tại công trường. Do đó, thử nghiệm điện áp cao với nguồn điện xoay chiều không thể thực hiện tại công trường sau khi lắp đặt thiết bị. Trong tình huống đó, thử nghiệm điện áp DC cao là phù hợp nhất.
Trong thử nghiệm điện áp trực tiếp cao của thiết bị AC, điện áp trực tiếp khoảng hai lần điện áp định mức bình thường được áp dụng trên thiết bị dưới thử nghiệm trong 15 phút đến 1,5 giờ. Mặc dù thử nghiệm điện áp DC cao không phải là giải pháp thay thế hoàn chỉnh cho thử nghiệm điện áp AC cao, nhưng nó vẫn có thể áp dụng ở nơi mà thử nghiệm HVAC không thể thực hiện.
Thử Nghiệm Tần Số Cao
Các cách điện được sử dụng trong hệ thống truyền tải điện áp cao có thể bị hỏng hoặc phóng điện trong các nhiễu loạn tần số cao. Các nhiễu loạn tần số cao xảy ra trong hệ thống HV do các hoạt động chuyển mạch hoặc bất kỳ nguyên nhân ngoại vi nào khác. Tần số cao trong điện năng có thể gây hỏng cách điện thậm chí ở mức điện áp tương đối thấp do tổn thất điện môi cao và nhiệt độ.
Do đó, cách điện của tất cả các thiết bị điện áp cao phải đảm bảo khả năng chịu đựng điện áp tần số cao trong suốt thời gian sử dụng bình thường. Chủ yếu, sự gián đoạn đột ngột của dòng điện đường dây trong quá trình chuyển mạch và sự cố mạch hở, gây ra tần số của dạng sóng điện áp trong hệ thống.
Đã tìm thấy rằng tổn thất điện môi cho mỗi chu kỳ của điện năng hầu như là không đổi. Vì vậy, ở tần số cao, tổn thất điện môi mỗi giây trở nên cao hơn nhiều so với tần số nguồn bình thường. Tổn thất điện môi nhanh và lớn này gây ra nhiệt độ quá cao của cách điện. Nhiệt độ quá cao cuối cùng dẫn đến hỏng cách điện có thể do nổ cách điện. Do đó, để đảm bảo khả năng chịu đựng điện áp tần số cao, thử nghiệm tần số cao được thực hiện trên các thiết bị điện áp cao.
Thử Nghiệm Xung Hoặc Xung Kích
Có thể có ảnh hưởng lớn của xung hoặc sét trên đường dây truyền tải. Những hiện tượng này có thể làm hỏng cách điện đường dây truyền tải và cũng có thể tấn công, biến áp điện được kết nối ở cuối đường dây truyền tải. Thử nghiệm xung hoặc xung kích là các thử nghiệm điện áp rất cao hoặc cực kỳ cao, được thực hiện để điều tra ảnh hưởng của xung hoặc sét trên thiết bị truyền tải.
Thông thường, các cú đánh sét trực tiếp vào đường dây truyền tải rất hiếm. Nhưng khi một đám mây mang điện đến gần đường dây truyền tải, đường dây sẽ bị điện trái dấu do điện tích bên trong đám mây. Khi đám mây mang điện này đột ngột phóng điện do sét đánh gần đó, điện tích cảm ứng trên đường dây không còn bị ràng buộc mà di chuyển dọc theo đường dây với vận tốc ánh sáng.
Do đó, ngay cả khi sét không đánh trực tiếp vào dây dẫn truyền tải, vẫn sẽ có nhiễu loạn điện áp tạm thời.
Do phóng điện sét trên đường dây hoặc gần đường dây, một sóng điện áp hình bậc thang di chuyển dọc theo đường dây. Hình dạng sóng được hiển thị dưới đây.
Trong quá trình di chuyển của sóng này, áp lực điện áp cao xảy ra trên cách điện. Điều này thường gây ra sự vỡ nứt dữ dội của cách điện do xung kích sét. Do đó, cần phải kiểm tra kỹ lưỡng cách điện và các phần cách điện của các thiết bị điện áp cao, bằng cách thử nghiệm điện áp cao.
Xung kích sét hoàn toàn là hiện tượng tự nhiên nên không có hình dạng và kích thước nào được xác định trước cho sóng điện áp hình bậc thang. Do đó, để thực hiện thử nghiệm điện áp cao, một sóng điện áp chuẩn được áp dụng. Sóng điện áp chuẩn này có thể không có sự tương đồng về chiều cao và hình dạng với điện áp xung thực tế do sét hoặc xung.
Ở Anh, trong BSS 923: 1940, sóng thử nghiệm chuẩn được biểu diễn là 1/50 νsec, có nghĩa là, điện áp tăng lên đỉnh trong 1 micro giây và giảm xuống 50% giá trị đỉnh trong 50 micro giây. Theo tiêu chuẩn Ấn Độ, điện áp xung được biểu diễn là 12/50 νsec. Điều đó chỉ ra, điện áp tăng lên đỉnh trong 12 micro giây và giảm xuống 50% giá trị đỉnh trong 50 micro giây.
Tuyên bố: Tôn trọng bản gốc, bài viết hay đáng chia sẻ, nếu có vi phạm hãy liên hệ để xóa.
