1. Inledning
En impulsspänningsgenerator (vanligen byggd på Marx generatortopologi) är en av de dyraste och mest tekniskt krävande utrustningarna i något högspänningstestlaboratorium. Köp fel betyg så slösar du antingen budget på oanvänd höjd eller, värre, misslyckas med att uppfylla vågformskraven i IEC 60060 / GB/T 16927 för dina testobjekt.
Den här guiden går igenom de sex beslut som faktiskt spelar roll när du specificerar eller köper ett impulsspänningstestsystem - från mer än ett decennium av konfigureringssystem från 20 kV undervisningsenheter upp till 2400 kV UHV-typ-testsystem.
2. Steg 1 - Matcha generatorspänningen till ditt testobjekts BIL
Det enskilt vanligaste misstaget är att dimensionera generatorn tillnominell systemspänningav testobjektet (t.ex.. 35 kV), när du faktiskt behöver dimensionera det till objektetsBasic Insulation Level (BIL).
BIL är den blixtimpulshållfasthetsspänning som ett föremål måste överleva, och det är alltid mycket högre än dess märkspänning:
| Testa objektets märkspänning | Typiskt BIL | Minsta generatorspänning |
|---|---|---|
| 10 kV klass | 75–95 kV | 200 kV |
| 35 kV klass | 200 kV | 400 kV |
| 66 kV klass | 325–350 kV | 600 kV |
| 110 kV klass | 450–550 kV | 800 kV |
| 220 kV klass | 950 kV | 1200 kV |
Som en tumregel, lägg till ~20 % utrymme ovanför BIL för att ta hänsyn till generatorns effektivitet utan -belastning (vanligtvis 85–90 %) och vågformstoleranser.
Om du testar distributions-klasstransformatorer, bussningar, överspänningsavledare, ställverk eller kablar upp till 35 kV-klass,400 kV / 30 kV impulsspänningsgeneratorär standardvalet.
3. Steg 2 - Storleksenergi (kJ) till testobjektets kapacitans
Energi avgör om du kan leverera hela märkspänningen till enstort, kapacitivt testobjektutan att vågformen kollapsar.
Grov riktlinje:
Under 2000 pF belastning(instrumenttransformatorer, små bussningar, MV-ställverk): 10–30 kJ räcker.
2000–4000 pF belastning(krafttransformatorer, GIS-fack, långa kabellängder): 30–60 kJ rekommenderas.
Över 4000 pF belastning(EHV krafttransformatorer, stora generatorsteg-enheter): 120 kJ och uppåt.
Klassen 400 kV/30 kV upprätthåller spänningsutnyttjande som är högre än eller lika med 90 % upp till 2 000 pF belastning och större än eller lika med 85 % upp till 4 000 pF - vilket täcker den stora majoriteten av apparater i distributions-klass.
Om dina testobjekt är kraftiga-transformatorer eller reaktorer av 35 kV-klass, gå upp till400 kV / 60 kJversion snarare än över-angivelse av spänning.
4. Steg 3 - Behöver du hackad-vågkapacitet?
Ett standard 1,2/50 µs helvågstest- belastarlängsgående isoleringav lindningar. Ahackad våg- avslutades artificiellt vid 2–6 µs - ytterligare spänningarisolering av-sväng och-sektion, vilket är anledningen till att krafttransformatorer och instrumenttransformatorer nästan alltid kräver båda.
Om din teststandard (IEC 60076-4 / GB 1094) kräver tester av hackade-vågor, budgetera för en multi-gap-hackningsenhet (vanligtvis klassad till 75 % av generatorspänningen, t.ex.. 300 kV-chopper på en 400 kV-generator). Att hoppa över det betyder att du inte kan fylla i typtestrapporten.
5. Steg 4 - Olja-Fyld vs torr-Kondensatorer av typ
Detta är ett miljö- och underhållsbeslut, inte ett resultat:
Olje-fyllda pulskondensatorer: lägre kostnad, högre energitäthet, men kräver regelbundna oljeläckagekontroller och är olämpliga för renrum, inomhuslabb med strikta hygienregler eller klimatkontrollerade forskningsanläggningar-.
Torr-helt isolerade kondensatorer: noll oljeläckage, renare drift, något högre enhetskostnad. Rekommenderas för tredje-labb, universitetsmiljöer och alla webbplatser där oljeutsläpp är oacceptabelt.
Båda typerna producerar identiska vågformer - valet handlar om hur du vill köra anläggningen.
6. Steg 5 - Manuell, Halv-Automatisk eller Helautomatisk?
Manuellär bra för ett FoU-labb som skjuter några skott om dagen.
Halv-automatisk (PLC + manuell trigger)är det bästa stället för de flesta typ-testgolv - automatisk laddning, automatisk jordning, men operatören trycker på elden.
Helautomatisk(konfigurerbart antal skott, intervalltid, automatisk-trigger och rapportexport) betalar sig själv när du kör produktionsbatcher eller kontinuerliga rutintester. Leta efter ett system som lagrar vågformer och exporterar PDF-filer automatiskt - manuell datainmatning är där mänskliga fel smyger sig in.
7. Steg 6 - Planera för expansion
Generatorer är byggda av modulära 100 kV-steg. Samma laddningsförsörjning, kontrollkonsol och mätkedja som driver en 4-stegs (400 kV) enhet kan vanligtvis utökas på-platsen till 6, 8, 12 eller till och med 24 steg genom att lägga till tornsektioner - utan att bassystemet skrotas.
Om du räknar med att testa apparater med högre-spänning inom 5 år, köp laddnings- och kontrollarkitekturen för ett större system idag och lägg till tornsteg senare. Det är nästan alltid billigare än att byta ut hela riggen.
8. Snabbvalsfusk-Sheet
| Om du testar... | Börja med... |
|---|---|
| 10 kV ställverk, instrumenttransformatorer | 200 kV / 5–10 kV |
| 35 kV distributionstransformatorer, genomföringar | 400 kV / 30 kV |
| 35 kV tunga-transformatorer och reaktorer | 400 kV / 60 kV |
| 66–110 kV GIS och transformatorstationer | 600–800 kV |
| 220 kV EHV krafttransformatorer | 1200 kV / 120 kJ |
| UHV-typ-testlaboratorium | 1600–2400 kV |
Se denhela WGJ-serienfrån 20 kV undervisningsenheter till 2400 kV UHV-systemför detaljerade konfigurationer per-modell.
9. Bonus - Glöm inte den medföljande utrustningen
Typtester av överspänningsavledare kräverbådeen impulsspänningsgenerator (1,2/50 µs)ochenimpulsströmgenerator(8/20 µs). Det är två olika maskiner som mäter två olika parametrar. Om arrestertest finns på din färdplan, specificera båda samtidigt för att undvika integrationshuvudvärk senare.
10. Slutsats
Att välja en impulsspänningsgenerator kommer ner till fem siffror:
GeneratorspänningStörre än eller lika med 1,2 × ditt testobjekt BIL
Energi (kJ)dimensionerad till den största testobjektets kapacitans du kommer att se
Hackad-vågenhetom transformatorer är i omfattning
Typ av kondensator(olja vs torr) baserat på din labbmiljö
Automationsnivåmatchat med ditt dagliga antal skott
Få de rätt och resten - avdelarnoggrannhet, fiber-optisk isolering, PLC-skydd - är bordsinsatser som alla seriösa leverantörer bör leverera som standard.
Är du osäker på vilken modell som passar dina testobjekt? Skicka oss din utrustningslistaoch systemspänningsklass, och vi kommer att rekommendera en specifik konfiguration.
