涂建國(guó)
一.產(chǎn)品簡(jiǎn)介:
1.在所有武漢華頂電力設(shè)備有限公司所生產(chǎn)的沖擊電壓發(fā)生器中,沖擊電壓發(fā)生器參數(shù)均需要技術(shù)人員提供詳細(xì)參數(shù)及報(bào)價(jià)方案,以下HDCJ雷擊沖擊電壓發(fā)生器適用于110kV(HDCJ-900kV/33.75kJ)及以下電力產(chǎn)品,以下配置參數(shù)供您參考,如果其它電壓等級(jí)如10kV(HDCJ-200kV/10kJ).35kV(HDCJ-400kV/20kJ)等電壓等級(jí)參數(shù)配置及報(bào)價(jià),請(qǐng)由公司人員發(fā)給您詳細(xì)配置及參數(shù)報(bào)價(jià),提出了設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)說(shuō)明。
HDCJ雷擊沖擊電壓發(fā)生器滿(mǎn)足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本套裝置所輸出電壓波形及效率:(負(fù)荷電容小于5500pF時(shí)包含分壓器電容)下,可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形數(shù)量:3個(gè)。
A.標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波電壓波形
波頭時(shí)間:1.2±30%μs,波尾時(shí)間:50±20%μs,過(guò)沖:小于5%,效率:不低于90%。±1.2/50μs標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波,效率大于90%。
B.標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊截波電壓波形。
波頭時(shí)間:1.2±30%μs,過(guò)沖:小于5%,截?cái)鄷r(shí)間:2~6μs,電子時(shí)延控制,效率:不低于90%,采用截?cái)嘌b置可產(chǎn)生截?cái)鄷r(shí)間2~6μs的雷電截波,截波分散性小于100ns。
C.變壓器電抗器雷電沖擊電壓試驗(yàn)的示傷電流全波波形。
二.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
GB311.1-1997高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合
GB/T16927.1-1997高電壓試驗(yàn)技術(shù),一般試驗(yàn)要求
GB/T16927.2-1997高電壓試驗(yàn)技術(shù),測(cè)量系統(tǒng)
GB/T16896.1-1997高電壓沖擊試驗(yàn)用數(shù)字記錄儀
ZB F24 001-90沖擊電壓測(cè)量實(shí)施細(xì)則
GB191 包裝運(yùn)標(biāo)志
GB4208 外殼防護(hù)等級(jí)
GB813-89 沖擊試驗(yàn)用示波器及峰值表
三.使用條件:
本沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)系統(tǒng)裝置主要適用于110kV及以下電力產(chǎn)品的雷電沖擊電壓全波,也可用于其它產(chǎn)品的沖擊試驗(yàn)。
1.海拔高度不超過(guò)1500m
2.環(huán)境溫度:-15~+50℃
3.空氣相對(duì)濕度:≤90%
4.安裝使用地點(diǎn):戶(hù)內(nèi)使用,可移動(dòng)
5.必須設(shè)有一個(gè)屏蔽控制室及可靠接地點(diǎn),接地電阻<1Ω!
6.沖擊發(fā)生器(型號(hào):HDCJ-900/33.7)
A.沖擊發(fā)生器主要技術(shù)參數(shù)
B.標(biāo)稱(chēng)雷電波沖擊電壓:HDCJ-900kV
C.標(biāo)稱(chēng)容量(能量):33.75kJ
D.級(jí)電容:0.6μF,100kV(100kV-0.6μF)干式全絕緣封裝
E.級(jí)電壓:±150kV
F.級(jí)數(shù)/級(jí)容量:5 / 6.75kJ
G.輸出波形:±1.2/50μs標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波,效率大于90%;
H.同步范圍:大于20%
I.使用持續(xù)時(shí)間:
小于80%額定工作電壓時(shí)可連續(xù)工作
大于80%額定工作電壓時(shí)可間斷工作
J.幅值調(diào)節(jié)誤壓差小于1%,輸出電不大于10%設(shè)備標(biāo)稱(chēng)電壓。
K.同步誤動(dòng)率:小于1%
L.底座:2m × 1.5m (腳輪移動(dòng))。
高度:約3.5米。
重量:約860kg。
7.沖擊電壓發(fā)生器的技術(shù)說(shuō)明
A.發(fā)生器的結(jié)構(gòu)
B.采用瑞士HAEFELY公司SGS系列的主回路設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)了整體超小型。
C.采用每分鐘一轉(zhuǎn)的低速齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整各級(jí)球隙,不僅無(wú)噪聲、磨損小,而且定位快速、準(zhǔn)確。
D.采用彈簧壓接、方便拔插的調(diào)波電阻固定機(jī)構(gòu),保證了接觸的可靠性,使輸出波形光滑無(wú)毛刺。
E.配合PLC電氣控制系統(tǒng)的脈沖放大器可使同步球隙具有20%以上的觸發(fā)范圍,保證觸發(fā)的可靠性,控制方便可靠。
F.同步球隙的觸發(fā)無(wú)極性效應(yīng),無(wú)須雙邊觸發(fā)。
8.主電容器
A.主電容器采用高密度固體電容器,每臺(tái)電容量為0.6±0.05μF,直流工作電壓為±100kV,電容器固有電感小于0.2μH,重量輕,體積小,
B.電容器在正常工作狀態(tài)和工作環(huán)境下凹凸變形小于1mm。
C.電容器為固體絕緣介質(zhì)和外殼干式全絕緣封裝,不存在漏油、變形等問(wèn)題。
9.調(diào)波元件
A.波頭、波尾電阻具有足夠的熱容量,可保證發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。
B.充電電阻具有足夠的熱容量,可保證發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。
C.波頭、波尾電阻采用板形結(jié)構(gòu),使用康銅絲無(wú)感繞制而成,外部采用絕緣樹(shù)脂真空澆鑄,接頭為彈簧壓接式,易于安裝。
D.波頭、波尾電阻的連接頭采用3mm不銹鋼線(xiàn)切割制造。
E.共有1組半波頭電阻、1組半波尾電阻用于雷電沖擊,另有1組充電電阻和保護(hù)電阻。
10.控制、保護(hù)系統(tǒng)
采用PLC電氣控制系統(tǒng)為沖擊電壓發(fā)生器主體部分提供各種控制,*沖擊試驗(yàn)的各種控制
功能。PLC控制系統(tǒng)采用進(jìn)口PLC器件,與設(shè)備主體的連接采用兩芯光纜。
A.PLC全自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。軟件包可以與測(cè)量和波形分析用的峰值電壓表、示波器等配合使用,實(shí)現(xiàn)沖擊電壓試驗(yàn)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控一體化。
B.控制系統(tǒng)具備以下控制功能:
1.控制功能具有手動(dòng)控制,各層次功能相對(duì)獨(dú)立,確保系統(tǒng)的可靠性。
2.采用可控硅調(diào)壓方式,具有充電電壓反饋測(cè)量系統(tǒng)。
3.點(diǎn)火球隙可手動(dòng),并在控制面板上顯示。
4.采用函數(shù)控制恒流充電方式,充電電壓的穩(wěn)定度可達(dá)到0.5%。
5.液晶面板可指示沖擊發(fā)生器的充電電壓,精度為1%。
6. 具有充電異常保護(hù)功能,手動(dòng)發(fā)出觸發(fā)點(diǎn)火脈沖
7.設(shè)備主體及充電部分接地和接地解除控制。
8.手動(dòng)控制充電電壓的充電過(guò)程
9.手動(dòng)響警鈴報(bào)警
10.具有過(guò)電流和過(guò)電壓自動(dòng)保護(hù)
C.同步球隙*級(jí)采用三電極球隙觸發(fā),觸發(fā)范圍大于20%。
D.安全接地系統(tǒng)
E.采用電磁鐵自動(dòng)接地機(jī)構(gòu)通過(guò)一個(gè)接地電阻將發(fā)生器的*級(jí)電容接地。
F.接地操作與充電控制具有連鎖保護(hù),確保操作安全正常。
11.主要配置的設(shè)備
A.整流充電電源(與沖擊本體一體化)
型 號(hào):HDLGR-100/100
額定電壓:Un = 100kV DC (正或負(fù)極性)
額定電流:In = 100mA (額定電壓下)
電壓控制:可控硅模塊調(diào)壓,調(diào)壓范圍0~ Un
極性轉(zhuǎn)換:手動(dòng)變換高壓硅堆的方向
輸入電壓:220V 單相電壓
電源頻率:50/60 Hz
電源消耗:約5kVA
B.弱阻尼電容分壓器
型 號(hào):HDCR-900kV/500pF
額定電壓:900kV
額定電容:500pF
電容節(jié)數(shù):2節(jié),每節(jié)電容:1000pF(375-1200脈沖電容器)
方波響應(yīng):部分響應(yīng)時(shí)間小于100ns,過(guò)沖小于10%
分壓比:約500,分壓比不確定度:小于1%
C.測(cè)量設(shè)備
型 號(hào):HDIMS-1000數(shù)字化沖擊測(cè)量系統(tǒng)
幅值測(cè)量:HZ(IPM)23型沖擊峰值電壓表
輸入范圍:150V ~ 1600V(沖擊電壓)
測(cè)量不確定度:小于1%
波形測(cè)量:TDS1012C-SC數(shù)字示波器,采樣率1.0GS/s,帶寬大于100MHz,分辨率8bit,記錄長(zhǎng)度2.5k字節(jié)(可滿(mǎn)足沖擊試驗(yàn)要求),2通道
波形分析:工業(yè)控制計(jì)算機(jī)工作站(采用15寸液晶顯示屏)
沖擊測(cè)量軟件包:沖擊波形參數(shù)計(jì)算及顯示,波形比較功能,波形的放大、縮小及平移,波形的存儲(chǔ)及調(diào)用,波形的成圖及報(bào)告編寫(xiě)
附 件:高性能100倍衰減器1支
隔離濾波屏蔽設(shè)
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部放電試驗(yàn)
局部放電試驗(yàn)是非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目,目前有兩類(lèi)試驗(yàn)方法,一種是以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗(yàn)電壓(一般為Um/√3的倍數(shù),變壓器為1.5倍,互感器為1.1~1.2倍),持續(xù)時(shí)間幾分鐘,測(cè)局部放電量;另一種是以Um為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗(yàn)電壓,持續(xù)1小時(shí),測(cè)局部放電量。后一種為變壓器所采用。預(yù)激磁電壓是模擬運(yùn)行中過(guò)電壓,預(yù)激磁電壓激發(fā)的局部放電量不應(yīng)由局部放電試驗(yàn)電壓所延續(xù),概念是系統(tǒng)上有過(guò)電壓時(shí)所激發(fā)的局部放電量不會(huì)由長(zhǎng)期工作電壓所延續(xù)。這一方法是使變壓器或互感器在Um/√3長(zhǎng)期工作電壓下無(wú)局部放電量,以保證變壓器能安全運(yùn)行,使局部放電起始電壓與局部放電熄滅電壓都能高于Um/√3。
因此,變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、絕緣件加工與工藝處理、帶電與接地電極表面場(chǎng)強(qiáng)、絕緣介質(zhì)的承受場(chǎng)強(qiáng)等都要使局部放電量小于規(guī)定值來(lái)考慮。不能以主、縱絕緣是否放電作為依據(jù)。
以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓時(shí),局部放電試驗(yàn)電壓的持續(xù)時(shí)間一般較短,約1~5分鐘。延長(zhǎng)局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間對(duì)絕緣是較為嚴(yán)峻,有時(shí)會(huì)引起破壞性損壞。以Um作為預(yù)激磁電壓時(shí)局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),標(biāo)準(zhǔn)要求為1小時(shí),能承受多長(zhǎng)時(shí)間與絕緣結(jié)構(gòu)的伏秒特性有關(guān)。
局部放電量一般與帶電與接地電極表面的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān),與電源的頻率無(wú)關(guān)。試驗(yàn)地點(diǎn)的背境噪聲要小,電源的局部放電量要隔離。
從試驗(yàn)順序而言,局部放電試驗(yàn)應(yīng)放在所有絕緣試驗(yàn)之后,從試驗(yàn)類(lèi)型而言。長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)帶局部放電試驗(yàn)或短時(shí)感應(yīng)帶局部放電試驗(yàn)之一要作為變壓器出廠試驗(yàn)。從變壓器的Um等級(jí)而言,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),Um≥252kV起要作局部放電試驗(yàn),正在修訂的IEC76-3,Um≥126kV起要作局部放電試驗(yàn)。
從具體鐵心結(jié)構(gòu)而言,采用三相五柱鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器,在作局部放電試驗(yàn)時(shí)不能使上下鐵軛內(nèi)磁通密度飽和。從絕緣結(jié)構(gòu)而言,應(yīng)能承受三相法作局部放電試驗(yàn)的要求。
2)截波沖擊試驗(yàn)
一般是波尾截?cái)嗟牟ㄐ?,可用IEC標(biāo)準(zhǔn)棒狀間隙截?cái)啵部捎枚鄻O點(diǎn)火截?cái)嘌b置截?cái)?。用多極點(diǎn)火截?cái)嘌b置截?cái)鄷r(shí),可獲得較準(zhǔn)的截?cái)鄷r(shí)間,示傷波的截?cái)鄷r(shí)間差異大于0.15μS,截波沖擊試驗(yàn)結(jié)果就有問(wèn)題。用棒狀間隙截?cái)嗑筒灰讖慕財(cái)鄷r(shí)間的差異來(lái)判斷是否能通過(guò)試驗(yàn)。
截波試驗(yàn)電壓為110%全波試驗(yàn)電壓時(shí),如截?cái)鄷r(shí)間小于等于3μS時(shí),兩者強(qiáng)度相同。與GIS聯(lián)的變壓器必須要考慮截波試驗(yàn)。
截波試驗(yàn)必須與全波試驗(yàn)交替進(jìn)行。一般采用負(fù)極性截波。
3)全波沖擊試驗(yàn)
正在修訂的IEC76--3標(biāo)準(zhǔn),已將全波沖擊試驗(yàn)列為Um≥126kV變壓器的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目。要進(jìn)行突發(fā)短路試驗(yàn)(特殊試驗(yàn)項(xiàng)目之一)的變壓器,要在短路試驗(yàn)后作全波沖擊試驗(yàn)。
4)操作波試驗(yàn)
正在修訂的IEC76-3標(biāo)準(zhǔn),已將操作波試驗(yàn)列為Um≥252kV變壓器的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目。由于不作操作波試驗(yàn)的Um=252kV變壓器的相間絕緣決定于全波沖擊試驗(yàn)或長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)帶局部放電測(cè)量的試驗(yàn)。要進(jìn)行操作波試驗(yàn)時(shí),外部空氣間隙的相間絕緣尺寸就要由操作波試驗(yàn)電壓決定,可能要比不考核操作波試驗(yàn)時(shí)外部空氣間隙要放大。
從以上分析可知,按新IEC76-3標(biāo)準(zhǔn)來(lái)考核變壓器的絕緣性能時(shí),很多設(shè)計(jì)原則要重新考慮,工藝加工方案要相應(yīng)更改,試驗(yàn)工作量要大為增加。
新IEC76-3標(biāo)準(zhǔn)是總結(jié)國(guó)HDCJ雷擊沖擊電壓發(fā)生器型號(hào)多樣HDCJ雷擊沖擊電壓發(fā)生器型號(hào)多樣內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)而進(jìn)行修訂的,貫徹這一標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間不會(huì)太久了,修訂主要內(nèi)容已于1996年7月30日~8月1日的"沈陽(yáng)IEC TC14"會(huì)議上討論了,工作組根據(jù)討論情況將作調(diào)整。下一次IEC TC14會(huì)議要通過(guò)IEC76-3修改后標(biāo)準(zhǔn)。