Urządzenie testujące prąd impulsowy

Generator prądu impulsowego MOEORW-WGL150 to zintegrowane urządzenie testujące zaprojektowane specjalnie do testowania-wysokiego napięcia w systemach elektroenergetycznych. Stosowany jest przede wszystkim do generowania standardowych przebiegów prądu udarowego piorunowego do testów napięcia szczątkowego i testów napięcia wytrzymywanego na ogranicznikach, izolatorach, szczelinach powietrznych, tulejach, transformatorach mocy, GIS i innym sprzęcie do przesyłu i transformacji mocy. Urządzenie posiada konstrukcję ramową ze stopu aluminium o maksymalnym napięciu ładowania 150kV. Korpus główny i konsola sterownicza zostały zaprojektowane oddzielnie, co zapewnia równowagę między przenośnością a bezpieczeństwem operacyjnym. W głównym korpusie zastosowano metodę ładowania asymetrycznego-z podwojeniem napięcia, składającą się z dwóch-metalowych kondensatorów impulsowych, pary iskierników wyzwalających oraz rezystorów ładujących/rozładowujących, tworząc standardowy obwód. Rezystory i cewki indukcyjne-kształtujące falę można elastycznie konfigurować zgodnie z wymaganiami testowymi, aby dostosować się do różnych charakterystyk obciążenia. Konsola sterująca, zbudowana w oparciu o sterownik PLC firmy Siemens, integruje kontrolę ładowania, kontrolę wyzwalania, wyświetlanie napięcia i prądu, blokadę bezpieczeństwa i diagnostykę usterek. Razem z cewką Rogowskiego i dzielnikiem napięcia szczątkowego tworzy kompletny układ pomiarowy.

1. Wysoka-precyzyjność sygnału wyjściowego zapewniająca wiarygodne dane testowe

Urządzenie wykorzystuje inteligentny system sterowania ładowaniem stałym-opartym na sterownikach PLC firmy Siemens, w połączeniu z 12-bitowymi, szybkimi-szybkimi i-precyzyjnymi modułami przetwarzania cyfrowego oraz oprogramowaniem-technologią redundancji sprzętowej, która pozwala uzyskać dokładność śledzenia napięcia ładowania lepszą niż ±0,5%, co znacznie przekracza wymagania normy krajowej wynoszące ±1% niestabilności. Rezystancyjny dzielnik napięcia prądu stałego ma izolowaną obudowę zanurzoną w oleju z uziemionym pierścieniem ekranującym, skutecznie eliminując zakłócenia pojemności rozproszonej wpływające na dokładność pomiaru. Ta precyzja zapewnia spójny przebieg wyjściowy podczas porównań partii i testów typu, zapobiegając błędnym ocenom testów spowodowanym wahaniami sprzętu.

2. Wielowarstwowy-redundantny system ochrony bezpieczeństwa

Wszystkie wejścia i wyjścia sterownika PLC są izolowane za pomocą technologii optoelektronicznej i izolacji przełączników, utrzymując obwód sterujący przez cały czas w całkowicie izolowanym stanie niskiego-napięcia. Nawet w przypadku wyładowania awaryjnego po stronie-wysokiego napięcia silne przejściowe zakłócenia elektromagnetyczne nie mogą przedostać się do rdzenia sterującego. Na poziomie sprzętowym dostępny jest przycisk zatrzymania awaryjnego, działający bezpośrednio poprzez obwód sprzętowy niezależny od sterownika PLC o najwyższym priorytecie, po naciśnięciu natychmiast odcinający zasilanie obwodu głównego. Po zakończeniu testu automatyczne urządzenie uziemiające włącza się za pośrednictwem mechanizmu-napędzanego elektromagnesem, aby uziemić sprzęt ładujący, podczas gdy główne kondensatory są automatycznie-zwierane i rozładowywane, eliminując ryzyko porażenia prądem resztkowym. Blokada drzwi zapewnia automatyczne wyłączenie systemu, jeśli drzwi bezpieczeństwa zostaną otwarte podczas testowania.

3. Zintegrowany projekt pomiarów i sterowania zapewniający większą wydajność

System integruje kontrolę ładowania, kontrolę wyzwalania, przełączanie polaryzacji, gromadzenie danych i analizę przebiegu w jednym interfejsie operatora. Przed testowaniem operator po prostu ustawia napięcie ładowania (regulowane 30,0-150 kV), liczbę wyładowań (regulowane 0-99 razy), czas narastania napięcia (regulowane 30-190 s) i czas interwału na ekranie dotykowym konsoli. Następnie system automatycznie wykonuje całą sekwencję ładowania-prądem stałym, wskazania zasięgu napięcia, wyzwolenia zapłonu i rejestracji danych. Przełączanie polaryzacji odbywa się automatycznie za pomocą silnika napędowego z wyświetlaczem stanu w czasie rzeczywistym. W połączeniu z oscyloskopem Tektronix i światłowodową transmisją danych przebiegi są automatycznie zapisywane i można generować i drukować standardowe raporty z testów. W trybie w pełni automatycznym operatorzy muszą jedynie ustawić parametry i monitorować działanie, co znacznie skraca całkowity czas trwania testu.

4. Szerokie możliwości dostosowania warunków pracy

Transformator ładujący ma obudowę izolowaną-w oleju, o napięciu pierwotnym 380 V, napięciu wtórnym 80 kV i mocy znamionowej 8 kVA, co zapewnia stabilność termiczną podczas długotrwałej, ciągłej pracy. Konstrukcja podwozia ze stopu aluminium łączy w sobie wytrzymałość mechaniczną z lekką konstrukcją, umożliwiając normalną pracę na wysokościach do 1000 m, w temperaturach od -10 stopni do +45 stopni i wilgotności względnej do 90%. Jeśli chodzi o kondensację na elementach izolacyjnych spowodowaną różnicami temperatur, instrukcja wyraźnie wymaga 12-godzinnego okresu odpoczynku przed użyciem, gdy różnice temperatur przekraczają 25 stopni, co dodatkowo zabezpiecza integralność sprzętu poprzez procedury operacyjne.

5. Silna konstrukcja przeciw-zakłóceniom

W konsoli szeroko zastosowano technologie optoelektroniczne i izolacji przełączników. Wszystkie zebrane sygnały analogowe -, w tym napięcie pierwotne i prąd transformatora ładującego oraz napięcie ładowania korpusu głównego -, są przetwarzane przez 12-bitowe-moduły przetwarzania cyfrowego o dużej szybkości, a sygnał jest przesyłany do konsoli za pomocą ekranowanych kabli. Komunikacja światłowodowa pomiędzy oscyloskopem a komputerem całkowicie eliminuje ścieżki zakłócające pętlę masy. Nawet w środowiskach o silnym polu przejściowym generowanym przez prądy wyładowcze o natężeniu 100 kA, system pomiarowy stabilnie rejestruje parametry kształtu fali bez utraty danych lub dryftu sterowania.

6. Struktura modułowa i projekt łatwości konserwacji

Korpus główny składa się z dwóch-metalowych kondensatorów impulsowych, pary iskierników wyzwalających oraz rezystorów ładujących i rozładowujących tworzących standardowy obwód rozładowujący. Rezystory i cewki-kształtujące falę można elastycznie konfigurować zgodnie z wymaganiami próbki. Wewnętrzne moduły PLC, przetworniki i tablice wyzwalaczy w konsoli to standardowe komponenty przemysłowe, umożliwiające szybką lokalizację i wymianę usterek. Mechanizm napędowy iskiernika jest wyposażony w funkcję wykrywania wartości granicznych, zapewniającą terminowe alarmowanie w przypadku zakleszczenia lub nieprawidłowości. Modułowa konstrukcja znacznie skraca przestoje i zwiększa dostępność sprzętu.

Generator prądu impulsowego MOEORW-WGL150 można zastosować w następujących konkretnych scenariuszach testowych:

Fabryka ograniczników i badanie typu:Przeprowadza testy napięcia szczątkowego prądem udarowym piorunowym i testy napięcia wytrzymywanego metalowych-ograniczników przepięć tlenkowych w celu oceny ich charakterystyki działania i wytrzymałości energetycznej w przypadku przepięć piorunowych. Jest to podstawowa aplikacja urządzenia, zgodna ze standardami GB/T 11032 i IEC 60099-4.

Testowanie wydajności impulsowej łańcucha izolatora:Ocenia charakterystykę rozgorzenia powierzchni i wytrzymałość mechaniczną izolatorów pod wpływem prądów udarowych, dostarczając dane eksperymentalne do projektowania izolacji zewnętrznej linii przesyłowych.

Badania charakterystyki wyładowania szczeliny powietrznej:Symuluje testy przebicia szczeliny powietrznej pod przepięciami wyładowań atmosferycznych w warunkach laboratoryjnych, aby zbadać wzorce wyładowań przy różnych konfiguracjach elektrod, odległościach między szczelinami i warunkach meteorologicznych.

Testowanie tulei i sprzętu GIS:Przeprowadza testy prądu impulsowego na przepustach transformatorów mocy, przepustach GIS i wewnętrznych konstrukcjach izolacyjnych w celu sprawdzenia niezawodności koordynacji izolacji w przypadku przejściowych przepięć w systemie.

Weryfikacja wytrzymałości transformatora mocy:Wykonuje zastrzyk prądu impulsowego w punktach neutralnych transformatora lub zaciskach uzwojenia w celu sprawdzenia marginesu izolacji w przypadku wystawienia na działanie fali piorunowej.

Badania podstawowe w instytucjach naukowych:Służy jako standardowe źródło prądu impulsowego w-laboratoriach wysokiego napięcia do badań podstawowych nad charakterystyką rozkładu materiałów, fizyką wyładowań i technologiami ochrony przed przepięciami.

Kompletny generator prądu impulsowego MOEORW-WGL150 składa się z następujących czterech głównych komponentów, gotowych do instalacji i użycia w momencie dostawy:
1. Urządzenie ładujące
Zamontowany na ręcznie przesuwanej obudowie ze stopu aluminium, składający się z: rezystancyjnego dzielnika napięcia prądu stałego (obudowa-z izolacją zanurzoną w oleju z uziemionym pierścieniem ekranującym), dwukierunkowego tyrystora SCR i urządzenia-prądu stałego, transformatora ładującego (obudowa z izolacją-zanurzoną w oleju, pierwotne 380 V/wtórne 80 kV, moc znamionowa 8 kVA), krzemowy prostownik wysokiego- (typ 2DL-300kV/300mA, wspomagany przez rurki izolacyjne, odwrócenie polaryzacji wyjście dodatnie/ujemne), rezystor zabezpieczający (około dziesiątki kilo-omów), automatyczne urządzenie uziemiające (mechanizm stykowy napędzany elektromagnesem, automatycznie uziemiany po zakończeniu testu).
 

2. Korpus główny impulsowy
Izolowana konstrukcja typu-zbiornika słupowego, składająca się z:głównych kondensatorów (dwa metalowe-kondensatory impulsowe w obudowie), rezystora ładującego, rezystora rozładowującego, rezystorów-kształtujących falę i cewek indukcyjnych (elastycznie konfigurowalne w celu spełnienia różnych wymagań testowych próbek), iskiernika wyzwalającego (para, napędzana pneumatycznie), urządzenia zapłonowego, obudowy ze stopu aluminium.
 

3. Konsola sterowania
Przenośna konsola sterownicza zawierająca: system sterowania PLC Siemens, interfejs operatora z ekranem dotykowym, cyfrowy wyświetlacz napięcia/prądu, przycisk zatrzymania awaryjnego (bezpośrednie sterowanie sprzętowe o najwyższym priorytecie), sterowanie silnikiem z przełączaniem polaryzacji, ustawianie i wyświetlanie napięcia ładowania, diagnostykę usterek i moduł alarmowy.
 

4. Układ pomiarowy
Zawiera:cewkę Rogowskiego (do pomiaru prądu impulsowego), rezystancyjny dzielnik napięcia resztkowego (do pomiaru napięcia szczątkowego), przewody pomiarowe, interfejs oscyloskopu i moduł komunikacji światłowodowej-(do izolowanej transmisji danych pomiędzy oscyloskopem a komputerem).