1050KV冲击电压发生器成套试验设备技术方案
时间:2014-05-09 阅读:2609
HYJD-1050KV冲击电压发生器成套试验设备
技术方案
一、适用范围
本发生器适用于空气间隙、绝缘子串、套管、电力变压器和互感器等试品进行标准雷电冲击电压全波,标准操作波和截波等冲击电压试验。
二、一般使用条件
海拔高度:£1000m
环境温度:-5℃~+40℃
相对湿度:<90%
zui大日温差:25℃
使用环境:户内
无导电尘埃
无火灾及爆炸危险
不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在
电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率<5%
三、遵循标准
GB/T 311.1高压输变电设备的绝缘与配合
GB/T 16927.1高电压试验技术 *部分 一般试验要求
GB/T 16927.2高电压试验技术 第二部分 测量系统
GB/T 16896.1 高电压冲击试验用数字记录仪
JB/T 7616 高压线路绝缘子陡波冲击耐受试验
DL/T 557高电压线路绝缘子陡波冲击试验、定义、试验方法和判据
ZBF 24001冲击电压试验实施细则
四、额定参数值
1、标称电压:±1050kV
2、额定级电压:±150kV
3、标称能量:79kJ
4、冲击总电容:0.1429微法(单台脉冲电容器2.0微法/75千伏,共7台).
5、总级数:8级
6、标准波形参数:
(1) 标准雷电冲击电压全波,±1.2/50ms电压利用系数>85%(空载300PF时大于90%);
冲击电压波形参数及其偏差均符合有关国家GB311及GB16927标准的要求。
⑵截波时间为2~6ms,截波时间分散性标准偏差不大于0.1ms,
7、zui低输出电压大于10%标称电压
8、使用持续时间:在70%额定电压以上,每120秒充放电一次可连续运行,在70%额定电压以下,每60秒充放电一次可连续运行。
五、主要部件
1、充电部分
(1)采用恒流充电装置;
(2)采用油浸式充电变压器,次级电压80kV,额定容量5千伏安;
(3)采用2DL-200kV/200mA的高压整流硅堆,反向耐压³200kV,平均电流³0.2A,高压整流硅堆安装在充电变压器旁,可由传动机构自动倒换充电电压极性.控制台上有极性开关转换按键;
(4)高压整流硅堆保护电阻采用漆包电阻丝有感密绕在绝缘管上;
(5)采用单边不对称恒流充电方式;
(6)自动控制时,恒流充电装置在10%~100%额定充电电压范围内,实际充电电压与整定电压偏差不大于±1%,充电电压的不稳定性不大于±1%,充电电压的可调精度为1%;
(7)直流电阻分压器2只,采用75kV,200MW,油浸式金属膜电阻.低压臂电阻装在分压器底法兰内,低压臂上的电压信号用屏蔽电缆引入控制台内;
(8)自动接地开关采用电磁铁分合接地机构,试验停止时可自动将主电容器短路并经保护电阻接地;
(9) 恒流充电的电感、电容、充电变压器(包括高压整流硅堆及极性转换装置)及其保护电阻,自动接地开关和绝缘支柱等安装在一个底盘上;
2.本体部分
(1)主体结构形式采用四柱结构,由4只法兰构成的钢体支架平行外挂两只电容器,构成一个稳定的结构组成1级,主体设备为7级,组成组合塔式结构,各级逐级叠装,拆装检测方便,整体结构稳定;
(2) 本体采用对称恒流充电方式,恒流调压,从零至整定电压连续可调,点火放电瞬间充电电源自动关断,每级额定电压150kV;
(3)本体绝缘支柱7级塔式结构.每级包括2台MWF75-2.0铁外壳油浸式脉冲电容器、充电电阻、波头电阻、波尾电阻和点火球隙等,
所有同步放电球均装在封闭的绝缘内,通过控制台可手、自动调节球隙并带供干燥的干净空气;
(4)单台脉冲电容为2±0.05mF,直流工作电压±75kV,电容器电感£0.2mH,复合膜油浸绝缘,电容器在正常的工作状态和工作环境下,电容器出线套管能够承受垂直拉力15kg,同时保证不损坏和渗漏油;
(5)波头(前)电阻、波尾电阻均采用板形结构,无感绕制,其自感£2.5mH(减小电感的目的是为了增大负载容量,对于特大容量的负载(如大于5000PF)此项可采用外加调波电容和调波电阻的合适的组合来达到增大负载的目的。),接头均为弹簧压接力式;
(6)波头(前)、波尾电阻支架可以由四支电阻同时并联,波头(前)、波尾电阻长度相等,可通用,且每一级都设有存放多余的调波电阻及短路杆的位置;用短路杆插接可方便使发生器串联运行;
(7) 全套配有
7.1 雷电波头电阻3套;
7.2 波尾电阻2套;
7.3充电电阻1套(备用1只);
(8)*级球隙采用双边异极性触发,第二级至第柒级球隙均采用三间隙球隙点火,同步误动率或拒动率不大于2%;同步范围≥20%。
(9)各级球隙距离由电动机驱动作直线调整,控制系统指示对应球距的充电电压,传动结构带有上下限位开关;
(10)球隙距离可在控制系统上手动或自动调节;
(11)本体可每二级或多级并联使用,并联连接杆采用统一接插件,方便换接。设备上能搁置多余的调波电阻而不影响电气性能;
(12)本体装有绝缘梯,其载重量按120kg设计,以方便工作人员更换调波元件,每级试验存放调波电阻和连接杆的托架;
(13)本体zui下一级采用实心绝缘柱,其它各级采用二端密封绝缘筒,密封性能良好;
(14)各级间均采取防晕措施,在整套充电过程中不会出现明显电晕。
(15) 配有安全接地系统,便于试验人员攀登本体更换电阻或维修时启动接地系统,将所有电容器全部短接并接地。
(17)级间绝缘及机械支撑能够承受165kV直流电压而不产生放电。
(18) 本体上安装的攀登绝缘梯,绝缘梯方便工作且安全可靠,本体机械完够满足机械和电气强度。
(19) 发生器顶部装有均压罩,由龟块铝片组成。
3、±1050KV弱阻尼电容分压器
高压臂电容器由1节组成,每节额定参数1050kV/400微微法,额定雷电冲击耐受电压为1050kV。
该分压器配备一只低压臂电容器,分压比分别为3500,分压比精度小于±1%;
弱阻尼电容分压器的方波响应特性满足GB311标准要求
4、900kV多级截断间隙装置
包括1800微微法/150kV均压电容器六台,截波点火球隙六对,2~6ms的延时触发装置等。截波时间为2~6ms,截波时间分散性标准偏差不大于0.1ms,多球截波球隙距离由控制台通过电动传动机构调节。
六、IMC冲击电压发生器测控一体化系统
1.概述
IMCS03012冲击电压发生器测控一体化系统是集测量、控制于一体的高电压设备自动化信息平台,它以超高速、大容量瞬态信号采集模块、程控放大器以及下位机及执行机构为核心部件组成,通过工业控制计算机实现对全系统的全自动控制和快速信号分析处理。由于采用通用的工业控制计算机作为信息平台,为日后的冲击电压发生器测控升级和扩充提供了广阔的空间,同时为构建试验室信息中心提供了硬件基础。以上各个部分均按照工业级工艺标准设计制造,为系统可靠性、稳定性、度、及运行速度提供了保证。
IMCS03012针对高电压试验室的运行环境,尤其考虑了冲击试验的特点采用了抗强电磁干扰设计,技术性能指标满足IEC61083以及IEEE1122、GB/T16896.1-1997/200X 、IEC61000等标准的要求。
操作软件在VC编程环境下编写,基于WINDOWS操作系统运行,为系统兼容性,通用性提供了保证。界面简单直观、便于操作。
2.主要特点
- 全测控一体化;集成度高;
- 采集用3012美国泰克示波器
- 系统采用上下位机模式,上下位机之间用光纤连接。
- 在试验过程中实时显示波形及波形参数,包括峰值、波头时间、波尾(截断)时间,并存贮数据;
- 波形分析软件通过计算机测试分析;
- 工业一体化设计具有高稳定性、高可靠性和优异的电磁兼容性,不需要任何额外的屏蔽装置;
- 自动生成试验报告和图表;
- 同时显示试验电压和试品电流的波形,便于比对分析;
- 通过网络(LAN)实现远程控制和数据传输功能,测量数据可以实时共享;
- 用户根据试验内容预设的参数可以保存和重新调用,避免重复性工作;
- 上下位机采用光纤隔离,保证了操作台的安全性。
- 上下位机通讯采用全双工模式,使用通讯协议,保证了通讯的可靠性。
- 硬件电器连锁,保证操作的正确性和可靠性;
- 软件两级操作互锁,上位机(工业控制计算机)会根据当前状态屏蔽不合法的操作,下位机在执行任何操作前都要根据当前状态进行合法性判断,然后执行。
- 采用闭环控制恒流充电及电压微调的充电模式,既保证了充电的精度又缩短了充电时间。
3.控制系统的主要功能
- 自动充电方式:设定每级充电电压值自动充电并保持;
- 手动充电方式:手动调节电压并微调;
- 同步球隙根据所整定的充电电压,自动调整球隙距离,并显示实际的距离值。球隙限位开关动作时,发出指示;特设球隙距离微调,便于小范围的调节球距。
- 充电速度选择,用户可根据试验需要,选择充电速度。
- 自动转换充电电压极性,并在屏幕上显示;
- 过压、过流保护,自动接地;
- 自动点火:根据设定的参数,包括整定电压值和整定时间值自动完成一个升压、保持、点火的过程;
- 可以直观的显示每次放电的状况,包括放电电压值、正常放电或自放电;
紧急分闸,不同于手动分闸,紧急分闸直接通过按钮切断主回路电源,用于异常状况,如控制室停电等。
- 技术参数
测量通道数
2通道
采样速率
100MS/s
幅值分辨率
9Bits
幅值误差
<1%
显示屏幕
15”LCD,1024×768 32位真彩色
上位机
以In P4 2.4GHz处理器为核心的一体化工作站为平台
下位机控制单元
以基于51内核的MCU处理器为主控单元
截波点火控制脉冲延时
精度0.1us。
隔离单元耐电强度
>2500V/RMS ,1min
下位机AD采样分辨率
9Bit
下位机AD采样非线性误差
<1LSB
下位机AD采样时间
<10us
下位机AD采样通道
8
下位机数字通道
32输入,32输出