Как работает испытательное устройство для испытания на прочность изоляции высокого напряжения? 

Испытательное устройство для испытания на прочность изоляции высокого напряжения — это наиболее прямой и эффективный способ проверки прочности изоляции электрооборудования. Его основной принцип заключается в имитации перенапряжений, которым может подвергаться оборудование в реальных условиях эксплуатации, для определения соответствия характеристик изоляции установленным требованиям. В зависимости от выходного источника питания испытания подразделяются на испытания на прочность промышленной частоты и испытания на прочность резонансного напряжения переменной частоты. Основные принципы этих двух испытаний одинаковы, но методы их проведения различаются.

1. Основной принцип: подача испытательного напряжения, превышающего рабочее

Принцип испытания данного устройства можно кратко описать следующим образом: в течение определенного периода времени (обычно одной минуты) к изоляции испытуемого устройства (например, кабеля, трансформатора или КРУЭ) прикладывается испытательное напряжение, значительно превышающее номинальное рабочее напряжение, для наблюдения за пробоем изоляции.

• Назначение: Данное испытание предназначено для оценки запаса прочности изоляции, то есть для проверки способности конструкции изоляции выдерживать кратковременные перенапряжения (например, коммутационные и грозовые). Если изоляция имеет сосредоточенные дефекты, такие как некачественное изготовление, старение или внутренние пузырьки, весьма вероятно её разрушение под высоким напряжением.

• Критерии: Если в ходе испытания не происходит пробоя изоляции, оборудование считается прошедшим испытание на прочность изоляции; если пробой происходит, это указывает на наличие фатального дефекта изоляции.

II. Принципы и применение двух основных технологий

1. Традиционное устройство для испытания на выдерживаемое напряжение промышленной частоты

Это устройство работает аналогично высоковольтному трансформатору. Автоматический регулятор напряжения регулирует входное напряжение, которое затем повышается испытательным трансформатором с фиксированным коэффициентом трансформации (например, 500 кВ/220 В). Высокое напряжение промышленной частоты 50 Гц подается непосредственно на испытываемый объект. Хотя этот метод в принципе прост, он требует большого источника питания для емкостных объектов испытаний, что делает оборудование громоздким.

2. Современное устройство для испытания на выдерживаемое резонансное напряжение переменной частоты (основное)

Это устройство основано на последовательном резонансе. Оно использует регулируемый реактор (L) и эквивалентную емкость (Cx) объекта испытаний для образования последовательного резонансного контура. Регулируя частоту питания или индуктивность, контур настраивается на условие резонанса (f = 1 / (2π√LCx)). В точке резонанса импеданс контура минимален. Для создания высокоамплитудного (в Q раз больше входного напряжения) и чисто синусоидального напряжения на объекте испытаний (Cx) требуется лишь низкое входное напряжение. Этот метод требует небольшого источника питания, имеет малый вес и обеспечивает повышенную безопасность.

Резюме

Независимо от используемого устройства, суть испытания на выдерживаемое напряжение высокого напряжения заключается в приложении экстремальной нагрузки к изоляции для оценки ее прочности. Технология резонанса переменной частоты благодаря своей высокой эффективности и экономичности стала предпочтительным принципом для испытаний на выдерживаемое напряжение объектов испытаний большой мощности.

Серия высоковольтных испытательных установок MSXZ(f)-8100kVA/500kV: Данная установка разработана и изготовлена ​​для испытаний постоянным переменным напряжением кабелей напряжением 110 кВ, 220 кВ и сечением 1000 мм², а также для испытания автоматических выключателей, распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ), трансформаторов напряжения (ТН), трансформаторов тока (ТТ) и изоляторов на напряжение 110 кВ, 220 кВ и ниже. Благодаря широкому спектру применения, она идеально подходит для высоковольтных испытательных подразделений префектур, городов и уездов, а также для инженерных подразделений по монтажу и обслуживанию электрооборудования. Установка состоит из источника питания переменной частоты, трансформатора возбуждения, реактора и емкостного делителя напряжения. 1. Испытание выдерживаемого переменного напряжения для кабелей сечением 1000 мм², напряжением 110 кВ, длиной 10 км, емкостью ≤2,31 мкФ, частотой испытания 30–300 Гц, напряжением 128 кВ.
2. Испытание выдерживаемого переменного напряжения для кабелей сечением 1000 мм², напряжением 220 кВ, длиной 4 км, емкостью ≤0,688 мкФ, частотой испытания 30–300 Гц, напряжением 216 кВ.
3. Автоматические выключатели 220 кВ и ниже, КРУЭ (5 ячеек), трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и изоляторы, частота испытания 30–300 Гц, напряжением 460 кВ, время испытания 1 минута.
4. Автоматические выключатели 110 кВ и ниже, КРУЭ (10 ячеек), трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и изоляторы, частота испытания 30–300 Гц, напряжением 216 кВ. 265 кВ, время испытания 1 минута