การทดสอบแรงกระตุ้น BIL คืออะไร? อธิบายแรงกระตุ้นสายฟ้าแล้ว

การทดสอบแรงกระตุ้นของ BIL ใช้แรงดันอิมพัลส์ฟ้าผ่าที่เป็นมาตรฐานกับอุปกรณ์ไฟฟ้า-หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังโดยทั่วไป- เพื่อตรวจสอบว่าฉนวนของอุปกรณ์สามารถทนทานต่อไฟกระชากขนาดสูง-ที่รวดเร็วและคล้ายกับฟ้าผ่าและเหตุการณ์การสลับบนโครงข่ายได้

BIL ย่อมาจาก Basic Lightning Impulse Insulation Level (คำศัพท์ IEEE) เป็นค่าแรงดันไฟฟ้าทนอิมพัลส์ที่พิกัด-ซึ่งแสดงเป็นค่ากิโลโวลต์พีค (ยอด) ในมาตรฐาน IEC แนวคิดเดียวกันนี้เรียกว่า LIWV (พิกัดแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้า) ภายใต้ IEC 60076-3

การทดสอบนี้ไม่ได้จำลองการเกิดฟ้าผ่าจริงบนสถานีย่อยของคุณ-แต่เป็นการพิสูจน์ว่าขอบฉนวนที่ออกแบบนั้นเพียงพอสำหรับการประสานการป้องกันกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

BIL แสดงถึงอะไร

BIL คือระดับการออกแบบ ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าในการทำงานตามปกติ โดยจะกำหนดแรงดันอิมพัลส์สูงสุดสูงสุดที่ระบบฉนวนควรจะคงอยู่ได้โดยไม่มีการพัง

ขั้วต่อขดลวดหม้อแปลงแต่ละตัวจะได้รับค่า BIL ที่ตรงกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ การสัมผัส และการประสานงานการป้องกันไฟกระชาก

รูปคลื่นอิมพัลส์มาตรฐาน: 1.2/50 µs

การทดสอบแรงกระตุ้นฟ้าผ่าใช้คลื่นเอ็กซ์โปเนนเชียล-สองเท่าที่กำหนดโดยค่าคงที่เวลาสองตัว:

รูปร่างขนาด 1.2/50 µs นี้แสดงถึง-แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและสลายตัวอย่างรวดเร็ว- ความเครียดทางไฟฟ้าที่เกิดจากฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นกับบุชชิ่ง ขดลวด และโครงสร้างฉนวน

ข้อกำหนดและความคลาดเคลื่อนของรูปคลื่นถูกกำหนดไว้ใน IEC 60060-1 และใช้กับหม้อแปลงภายใต้ IEC 60076-4

การทดสอบแรงกระตุ้นของ BIL ทำงานอย่างไร

เตรียมวัตถุทดสอบ - ที่ประกอบหม้อแปลงอย่างสมบูรณ์ ผ่านการประมวลผลด้วยน้ำมัน ติดตั้งบูชแล้ว

เชื่อมต่อขั้วต่อ - อิมพัลส์ที่ใช้กับขั้วต่อแต่ละสาย ขดลวดที่ไม่ได้ทดสอบ-และต่อสายดินตามมาตรฐาน

สร้างเครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์ - (เครื่องกำเนิดมาร์กซ์) สร้างแรงดันยอดที่ต้องการ

ใช้-แรงกระตุ้นคลื่นเต็ม - โดยปกติแล้วคลื่นจะลดลงหนึ่งคลื่น (~50–75% BIL) จากนั้นจึงใช้แรงกระตุ้นคลื่นเต็ม- สองครั้งที่ 100% BIL

การตรวจสอบความล้มเหลว - ตรวจจับการเสียผ่านแรงดันไฟฟ้าตก กระแสไฟกระชาก หรือสัญญาณเสียง/กลไก

บันทึกรูปคลื่น - ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลตรวจสอบค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด เวลาหน้า และเวลาถึงครึ่งหนึ่ง-

ตัวเลือกสับ-การทดสอบคลื่น - แรงกระตุ้นสับใกล้จุดสูงสุด (โดยทั่วไป ~115% ของ BIL) เพื่อเปลี่ยนความเค้น-เป็น-เปลี่ยนฉนวน

ผ่านเกณฑ์: ไม่มีการพังทลายของฉนวนระหว่างการใช้งานที่ระบุที่ระดับ BIL ที่พิกัด

ขั้นตอนการทดสอบและวิธีการตรวจจับความล้มเหลวมีรายละเอียดอยู่ใน IEEE C57.98 (คำแนะนำสำหรับการทดสอบแรงกระตุ้นของหม้อแปลงไฟฟ้า) และ IEC 60076-4

คลื่นเต็ม-เทียบกับแรงกระตุ้นคลื่นสับ-

สำหรับอุปกรณ์ที่มี Um > 170 kV (IEC) โดยทั่วไปแล้วการทดสอบคลื่นแบบสับ-ถือเป็นกิจวัตร IEEE จำเป็นต้องมีการทดสอบคลื่นสับ-ต่อตาราง BIL (โดยทั่วไปเวลาในการสับ 2–3 µs หลังจากจุดสูงสุด ขึ้นอยู่กับระดับ BIL)

ตัวอย่างค่า BIL (ระดับทั่วไปของ IEEE)

BIL ที่สูงขึ้น=ขอบฉนวนที่มากขึ้น การเลือกขึ้นอยู่กับการต่อสายดิน การสัมผัส และระดับการป้องกันตัวป้องกันไฟกระชาก-ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

การทดสอบแรงกระตุ้น BIL จำเป็นเมื่อใด

โดยทั่วไปการทดสอบแรงกระตุ้นที่ต่ำกว่าเกณฑ์เหล่านี้จะเป็นการทดสอบการออกแบบ/ประเภทในหน่วยแรกของการออกแบบ-ไม่ทำซ้ำกับหม้อแปลงการผลิตทุกตัว เว้นแต่จะระบุไว้

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายที่ 11 kV หรือ 15 kV อาจไม่ได้รับการทดสอบแรงกระตุ้นตามปกติ เว้นแต่ผู้ซื้อจะระบุ

BIL เทียบกับการทดสอบอิเล็กทริกอื่น ๆ

การทดสอบแรงกระตุ้นและ AC เป็นส่วนเสริม หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถผ่านการทดสอบ AC เป็นเวลา 1- นาที แต่ล้มเหลวในแรงกระตุ้นหากฉนวนของการหมุนอ่อนแอ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีทั้งสองอย่างในชุดทดสอบไดอิเล็กทริก

อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการทดสอบแรงกระตุ้นของ BIL

เครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์ (เครื่องกำเนิด IVG / Marx) - ซ้อนตัวเก็บประจุเพื่อสร้างแรงกระตุ้นระดับ MV-

ช่องว่างการสับ - สำหรับการทดสอบคลื่นที่สับ-

ตัวแบ่งและระบบการวัด - การวัดแรงดันไฟฟ้าที่ปรับเทียบแล้วตาม IEC 60060-1

เครื่องบันทึกดิจิทัล - การจับรูปคลื่นและการวิเคราะห์ปัจจัย k- (แก้ไขเกินจุดตาม IEC 60076-4)

การตรวจจับความล้มเหลว - แรงดันไฟฟ้าตก, กระแสไฟฟ้าที่เป็นกลาง, เซ็นเซอร์วัดเสียง

Huazheng ผลิตเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าฟ้าผ่า (เช่น ระบบ 400 kV, 1200 kV / 60 kJ) สำหรับโรงงานหม้อแปลงไฟฟ้าและการทดสอบไดอิเล็กทริกในห้องปฏิบัติการ

IEC กับ IEEE: ฟิสิกส์เดียวกัน แต่ป้ายกำกับต่างกัน

แรงดันไฟฟ้าทดสอบสำหรับแรงดันไฟฟ้าของระบบเดียวกันอาจแตกต่างกันเล็กน้อยระหว่างตาราง IEC และ IEEE -ใช้สัญญา-มาตรฐานที่ระบุเสมอ

เหตุใด BIL จึงมีความสำคัญในสาขานี้

แม้ว่าหม้อแปลงไฟฟ้าของคุณจะไม่เคยผ่านการทดสอบแรงกระตุ้นในการให้บริการ แต่ระดับ BIL บนแผ่นป้ายจะบอกคุณว่า:

ฉนวนประสานกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอย่างไร

การออกแบบถือว่าสวิตชิ่งไฟกระชากและแรงดันไฟฟ้าเกินฟ้าผ่า

ไม่ว่าจะ-เพิ่มพลังงานใหม่หลังจากเกิดข้อผิดพลาดหรือการหยุดเบรกเกอร์สุญญากาศจะอยู่ภายในระยะขอบที่ปลอดภัย

หม้อแปลงที่จัดหามาโดยไม่มี BIL ที่เพียงพอสำหรับระดับการสัมผัสนั้นมีความเสี่ยงที่จะเกิดภาวะวาบไฟตามผิวแบบบุชชิ่ง ฉนวนที่ขดลวดทำงานล้มเหลว และไฟดับอย่างรุนแรง-ไม่ว่าหม้อแปลงจะผ่านการทดสอบเมกเกอร์ตามปกติดีแค่ไหนก็ตาม