विद्युत उपकरणांच्या इन्सुलेशनच्या क्षमतेचा सामना करण्यासाठी व्होल्टेजचे मूल्यांकन.

विद्युत उपकरणांच्या व्होल्टेज क्षमतेचा प्रतिकार करण्यासाठी इन्सुलेशनची चाचणी आणि मूल्यांकन करण्यासाठी तांत्रिक माध्यम. इन्सुलेशन स्ट्रक्चर्सचा वापर सर्व इलेक्ट्रिकल उपकरणांचे थेट भाग ग्राउंड केलेल्या भागांपासून किंवा इतर नॉन-इक्पोटेन्शियल लाइव्ह बॉडींपासून वेगळे करण्यासाठी, उपकरणांचे सामान्य ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी वापरणे आवश्यक आहे. एका इन्सुलेट सामग्रीची डायलेक्ट्रिक ताकद जाडीच्या बाजूने सरासरी ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड ताकद म्हणून व्यक्त केली जाते (एकक kV/सेमी आहे). विद्युत उपकरणांची इन्सुलेशन संरचना, जसे की जनरेटर आणि ट्रान्सफॉर्मरचे इन्सुलेशन, विविध प्रकारच्या सामग्रीने बनलेले आहे आणि संरचनात्मक आकार देखील अत्यंत जटिल आहे. इन्सुलेशन संरचनेचे कोणतेही स्थानिक नुकसान संपूर्ण उपकरणाची इन्सुलेशन कार्यक्षमता गमावण्यास कारणीभूत ठरेल. म्हणून, उपकरणांची संपूर्ण इन्सुलेशन क्षमता सामान्यतः केवळ चाचणी व्होल्टेज (युनिट: kV) द्वारे व्यक्त केली जाऊ शकते जे ते सहन करू शकते. इन्सुलेशनचा प्रतिकार चाचणी व्होल्टेज हे उपकरण सहन करू शकणार्‍या व्होल्टेज पातळीला सूचित करू शकते, परंतु ते उपकरणाच्या वास्तविक इन्सुलेशन सामर्थ्याच्या समतुल्य नाही. पॉवर सिस्टम इन्सुलेशन समन्वयासाठी विशिष्ट आवश्यकता म्हणजे उपकरणांच्या इन्सुलेशन पातळीच्या आवश्यकता दर्शविण्यासाठी विविध विद्युत उपकरणांच्या चाचणी व्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी इन्सुलेशनचे समन्वय आणि तयार करणे. इन्सुलेशन विदंड व्होल्टेज चाचणी ही एक विनाशकारी चाचणी आहे (इन्सुलेशन चाचणी पहा). म्हणून, ऑपरेशनमध्ये काही प्रमुख उपकरणांसाठी ज्यात सुटे भाग नसतात किंवा दुरुस्तीसाठी बराच वेळ लागतो, आपण इन्सुलेशनचा प्रतिकार व्होल्टेज चाचणी आयोजित करावी की नाही याचा काळजीपूर्वक विचार केला पाहिजे.

पॉवर सिस्टममधील विविध विद्युत उपकरणे चालू असताना, एसी किंवा डीसी कार्यरत व्होल्टेजचा सामना करण्याव्यतिरिक्त, त्यांना विविध ओव्हरव्होल्टेजचा देखील त्रास होईल. हे ओव्हरव्होल्टेज केवळ मोठेपणामध्येच जास्त नसतात, परंतु वेव्हफॉर्म आणि कालावधी देखील असतात जे कार्यरत व्होल्टेजपेक्षा खूप भिन्न असतात. त्यांचे इन्सुलेशनवर होणारे परिणाम आणि इन्सुलेशन ब्रेकडाउन होऊ शकणार्‍या यंत्रणा देखील भिन्न आहेत. म्हणून, विद्युत उपकरणांची प्रतिकार व्होल्टेज चाचणी आयोजित करण्यासाठी संबंधित चाचणी व्होल्टेज वापरणे आवश्यक आहे. एसी पॉवर सिस्टीमसाठी चीनी मानकांमध्ये निर्दिष्ट केलेल्या इन्सुलेशनचा प्रतिकार व्होल्टेज चाचण्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे: ① शॉर्ट-टाइम (1 मिनिट) पॉवर फ्रिक्वेंसी व्होल्टेज चाचणी; ② दीर्घकालीन शक्ती वारंवारता व्होल्टेज चाचणी withstand; ③ DC withstand व्होल्टेज चाचणी; ④ ऑपरेटिंग शॉक वेव्ह withstand व्होल्टेज चाचणी; ⑤लाइटनिंग शॉक वेव्ह व्होल्टेज चाचणीचा सामना करते. हे असेही नमूद करते की पॉवर फ्रिक्वेन्सी ऑपरेटिंग व्होल्टेज, तात्पुरते ओव्हरव्होल्टेज आणि ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेज अंतर्गत 3 ते 220kv इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या इन्सुलेशन कार्यक्षमतेची चाचणी सामान्यत: अल्प-वेळच्या पॉवर फ्रिक्वेंसी विसस्टंट व्होल्टेज चाचणीद्वारे केली जाते आणि ऑपरेटिंग प्रभाव चाचणी आवश्यक नसते. 330 ते 500kv च्या विद्युत उपकरणांसाठी, ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेज अंतर्गत इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन तपासण्यासाठी ऑपरेटिंग प्रभाव चाचणी आवश्यक आहे. दीर्घकालीन पॉवर फ्रिक्वेंसी विसस्टंट व्होल्टेज चाचणी ही अंतर्गत इन्सुलेशन डिग्रेडेशन आणि इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या बाह्य इन्सुलेशन दूषित होण्याच्या स्थितीसाठी आयोजित चाचणी आहे.

इन्सुलेशनचा प्रतिकार व्होल्टेज चाचणी मानकांचे प्रत्येक देशात विशिष्ट नियम आहेत. चीनी मानके (GB311.1-83) 3-500kv पॉवर ट्रान्समिशन आणि ट्रान्सफॉर्मेशन उपकरणांची बेसलाइन इन्सुलेशन पातळी निर्धारित करतात; 3-500kv पॉवर ट्रान्समिशन आणि ट्रान्सफॉर्मेशन इक्विपमेंट लाइटनिंग इंपल्स व्होल्टेजचा सामना करते, एक मिनिट पॉवर फ्रिक्वेंसी व्होल्टेज सहन करते; आणि 330-500kv पॉवर ट्रान्समिशन आणि ट्रान्सफॉर्मेशन इक्विपमेंट इम्पल्स इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या ऑपरेशनसाठी व्होल्टेजचा सामना करते. इलेक्ट्रिकल उपकरणे उत्पादन विभाग आणि पॉवर सिस्टम ऑपरेशन विभागाने आयटम निवडताना मानकांचे पालन केले पाहिजे आणि व्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी व्होल्टेज मूल्यांची चाचणी केली पाहिजे.

पॉवर वारंवारता व्होल्टेज चाचणी सहन करते

पॉवर फ्रिक्वेंसी व्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी विद्युत उपकरणांच्या इन्सुलेशनच्या क्षमतेची चाचणी आणि मूल्यांकन करण्यासाठी वापरले जाते. चाचणी व्होल्टेज sinusoidal असावे आणि वारंवारता पॉवर सिस्टम वारंवारता सारखीच असावी. हे सहसा निर्दिष्ट केले जाते की इन्सुलेशनच्या अल्प-मुदतीच्या व्होल्टेजचा सामना करण्याची क्षमता तपासण्यासाठी एक-मिनिट प्रतिकार व्होल्टेज चाचणी वापरली जाते आणि इन्सुलेशनच्या आतील प्रगतीशील बिघाड, जसे की आंशिक डिस्चार्ज तपासण्यासाठी दीर्घकालीन व्होल्टेज चाचणी वापरली जाते. गळती करंटमुळे होणारे नुकसान, डायलेक्ट्रिक नुकसान आणि थर्मल नुकसान. बाह्य उर्जा उपकरणांचे बाह्य इन्सुलेशन वातावरणातील पर्यावरणीय घटकांमुळे प्रभावित होते. कोरड्या पृष्ठभागाच्या स्थितीत पॉवर फ्रिक्वेन्सी विसंड व्होल्टेज चाचणी व्यतिरिक्त, कृत्रिमरित्या सिम्युलेटेड वातावरणात (जसे की ओले किंवा घाणेरडे स्थिती) व्होल्टेज प्रतिकार चाचणी देखील आवश्यक आहे.

एसी सायनसॉइडल व्होल्टेज शिखर मूल्य किंवा प्रभावी मूल्याच्या संदर्भात व्यक्त केले जाऊ शकते. पीक मूल्य आणि प्रभावी मूल्याचे गुणोत्तर वर्गमूळ दोन आहे. चाचणी दरम्यान प्रत्यक्षात लागू केलेल्या चाचणी व्होल्टेजची वेव्हफॉर्म आणि वारंवारता मानक नियमांपासून अपरिहार्यपणे विचलित होईल. चायनीज मानके (GB311.3-83) असे नमूद करतात की चाचणी व्होल्टेजची वारंवारता श्रेणी 45 ते 55Hz असावी आणि चाचणी व्होल्टेजचे वेव्हफॉर्म साइन वेव्हच्या जवळ असावे. अटी अशी आहेत की सकारात्मक आणि नकारात्मक अर्ध-लहरी तंतोतंत समान असाव्यात आणि शिखर मूल्य आणि प्रभावी मूल्य समान असावे. गुणोत्तर ±0.07 च्या बरोबरीचे आहे. सामान्यतः, तथाकथित चाचणी व्होल्टेज मूल्य प्रभावी मूल्याचा संदर्भ देते, जे त्याच्या शिखर मूल्याने विभाजित केले जाते.

चाचणीसाठी वापरल्या जाणार्‍या वीज पुरवठ्यामध्ये उच्च-व्होल्टेज चाचणी ट्रान्सफॉर्मर आणि व्होल्टेज नियमन करणारे उपकरण असते. चाचणी ट्रान्सफॉर्मरचे तत्त्व सामान्य पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसारखेच आहे. त्याच्या रेट केलेल्या आउटपुट व्होल्टेजने चाचणी आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत आणि लीवेसाठी जागा सोडली पाहिजे; चाचणी ट्रान्सफॉर्मरचे आउटपुट व्होल्टेज पुरेसे स्थिर असावे जेणेकरून वीज पुरवठ्याच्या अंतर्गत प्रतिकारावर प्री-डिस्चार्ज करंटच्या व्होल्टेज ड्रॉपमुळे आउटपुट बदलू नये. मोजमाप अडचणी टाळण्यासाठी किंवा डिस्चार्ज प्रक्रियेवर परिणाम करण्यासाठी व्होल्टेजमध्ये लक्षणीय चढ-उतार होते. म्हणून, चाचणी वीज पुरवठ्यामध्ये पुरेशी क्षमता असणे आवश्यक आहे आणि अंतर्गत प्रतिबाधा शक्य तितक्या लहान असणे आवश्यक आहे. सामान्यतः, चाचणी ट्रान्सफॉर्मरच्या क्षमतेची आवश्यकता चाचणी व्होल्टेज अंतर्गत किती शॉर्ट-सर्किट करंट आउटपुट करू शकते यावर निर्धारित केली जाते. उदाहरणार्थ, कोरड्या अवस्थेत घन, द्रव किंवा संयोजन इन्सुलेशनच्या लहान नमुन्यांच्या चाचणीसाठी, उपकरणांचे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह 0.1A असणे आवश्यक आहे; कोरड्या अवस्थेत स्वयं-पुनर्संचयित इन्सुलेशन (इन्सुलेटर, पृथक स्विच इ.) च्या चाचणीसाठी, उपकरणांचे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह आवश्यक आहे 0.1A पेक्षा कमी नाही; बाह्य इन्सुलेशन कृत्रिम पावसाच्या चाचण्यांसाठी, उपकरणांचे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह 0.5A पेक्षा कमी नसणे आवश्यक आहे; मोठ्या आकारमानांसह नमुन्यांच्या चाचण्यांसाठी, उपकरणाचा शॉर्ट सर्किट करंट 1A असणे आवश्यक आहे. साधारणपणे बोलायचे झाल्यास, कमी रेट केलेले व्होल्टेज असलेले चाचणी ट्रान्सफॉर्मर मुख्यतः 0.1A प्रणालीचा अवलंब करतात, ज्यामुळे ट्रान्सफॉर्मरच्या उच्च-व्होल्टेज कॉइलमधून 0.1A सतत वाहू शकतो. उदाहरणार्थ, 50kV चाचणी ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता 5kVA वर सेट केली आहे आणि 100kV चाचणी ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता 10kVA आहे. उच्च रेट केलेले व्होल्टेज असलेले चाचणी ट्रान्सफॉर्मर सामान्यत: 1A प्रणालीचा अवलंब करतात, ज्यामुळे 1A ट्रान्सफॉर्मरच्या उच्च-व्होल्टेज कॉइलमधून सतत वाहू शकतो. उदाहरणार्थ, 250kV चाचणी ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता 250kVA आहे आणि 500kV चाचणी ट्रान्सफॉर्मरची क्षमता 500kVA आहे. उच्च व्होल्टेज चाचणी उपकरणाच्या एकूण परिमाणांमुळे, मोठ्या, उपकरणांची समतुल्य क्षमता देखील मोठी आहे आणि चाचणी वीज पुरवठ्यासाठी अधिक लोड करंट प्रदान करणे आवश्यक आहे. एकाच चाचणी ट्रान्सफॉर्मरचे रेट केलेले व्होल्टेज खूप जास्त आहे, ज्यामुळे उत्पादनादरम्यान काही तांत्रिक आणि आर्थिक अडचणी निर्माण होतील. चीनमध्ये एकाच चाचणी ट्रान्सफॉर्मरचे सर्वाधिक व्होल्टेज 750kV आहे आणि जगात 750kV पेक्षा जास्त व्होल्टेज असलेले फारच कमी सिंगल टेस्ट ट्रान्सफॉर्मर आहेत. अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज आणि अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज पॉवर उपकरणांच्या एसी व्होल्टेज चाचणीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, उच्च व्होल्टेज मिळविण्यासाठी अनेक चाचणी ट्रान्सफॉर्मर सहसा मालिकेत जोडलेले असतात. उदाहरणार्थ, 2250kV चाचणी व्होल्टेज मिळविण्यासाठी तीन 750kV चाचणी ट्रान्सफॉर्मर मालिकेत जोडलेले आहेत. याला मालिका चाचणी ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात. जेव्हा ट्रान्सफॉर्मर मालिकेत जोडलेले असतात, तेव्हा अंतर्गत प्रतिबाधा खूप लवकर वाढते आणि अनेक ट्रान्सफॉर्मरच्या प्रतिबाधाच्या बीजगणितीय बेरीजपेक्षा खूप जास्त होते. म्हणून, मालिकेत जोडलेल्या ट्रान्सफॉर्मरची संख्या बहुतेक वेळा 3 पर्यंत मर्यादित असते. आउटपुट करंट वाढवण्यासाठी चाचणी ट्रान्सफॉर्मर देखील समांतर जोडले जाऊ शकतात किंवा तीन-फेज ऑपरेशनसाठी △ किंवा Y आकारात जोडले जाऊ शकतात.

मोठ्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक कॅपेसिटन्स, जसे की कॅपेसिटर, केबल्स आणि मोठ्या-क्षमतेचे जनरेटर असलेल्या नमुन्यांवर पॉवर फ्रिक्वेन्सी सहन व्होल्टेज चाचण्या करण्यासाठी, वीज पुरवठा उपकरण उच्च-व्होल्टेज आणि मोठ्या-क्षमता दोन्ही असणे आवश्यक आहे. अशा प्रकारचे वीज पुरवठा यंत्र साकार करण्यात अडचणी येतील. काही विभागांनी पॉवर फ्रिक्वेन्सी उच्च-व्होल्टेज मालिका अनुनाद चाचणी उपकरणे स्वीकारली आहेत (AC उच्च-व्होल्टेज मालिका अनुनाद चाचणी उपकरणे पहा).

लाइटनिंग आवेग सहन व्होल्टेज चाचणी

लाइटनिंग इंपल्स व्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी विद्युत उपकरणांच्या इन्सुलेशनची क्षमता कृत्रिमरित्या विजेच्या वर्तमान तरंगरूप आणि शिखर मूल्यांचे अनुकरण करून चाचणी केली जाते. विद्युल्लता स्त्रावच्या वास्तविक मापन परिणामांनुसार, असे मानले जाते की विद्युल्लता तरंग हे एकध्रुवीय द्वि-घातांकीय वक्र आहे ज्यामध्ये वेव्ह हेड अनेक मायक्रोसेकंद लांब आहे आणि एक लहरी शेपूट दहा मायक्रोसेकंद लांब आहे. बहुतेक वीज ही नकारात्मक ध्रुवीयता असते. जगभरातील विविध देशांच्या मानकांनी मानक विजेच्या शॉक वेव्हचे कॅलिब्रेट केले आहे: स्पष्ट लहर समोरचा वेळ T1=1.2μs, ज्याला वेव्ह हेड टाइम देखील म्हणतात; स्पष्ट अर्ध-वेव्ह पीक टाइम T2=50μs, ज्याला वेव्ह टेल टाइम देखील म्हणतात (आकृती पहा). व्होल्टेज पीक व्हॅल्यू आणि वास्तविक चाचणी यंत्राद्वारे व्युत्पन्न केलेले वेव्हफॉर्म आणि मानक लहर यांच्यातील स्वीकार्य विचलन आहे: शिखर मूल्य, ±3%; वेव्ह हेड टाइम, ±30%; अर्ध-लहर पीक वेळ, ±20%; मानक लाइटनिंग वेव्हफॉर्म सामान्यतः 1.2 / 50μs म्हणून व्यक्त केले जाते.

लाइटनिंग इम्पल्स टेस्ट व्होल्टेज आवेग व्होल्टेज जनरेटरद्वारे व्युत्पन्न केले जाते. आवेग व्होल्टेज जनरेटरच्या एकाधिक कॅपेसिटरचे समांतर ते मालिकेपर्यंतचे परिवर्तन अनेक इग्निशन बॉल अंतरांद्वारे साध्य केले जाते, म्हणजेच, जेव्हा इग्निशन बॉल अंतर डिस्चार्ज करण्यासाठी नियंत्रित केले जाते तेव्हा एकाधिक कॅपेसिटर मालिकेत जोडलेले असतात. चाचणी अंतर्गत डिव्हाइसवर व्होल्टेज वाढण्याची गती आणि शिखर मूल्यानंतर व्होल्टेज ड्रॉपची गती कॅपेसिटर सर्किटमधील प्रतिरोध मूल्याद्वारे समायोजित केली जाऊ शकते. वेव्ह हेडला प्रभावित करणार्‍या रेझिस्टन्सला वेव्ह हेड रेझिस्टन्स म्हणतात आणि वेव्ह टेलवर परिणाम करणार्‍या रेझिस्टन्सला वेव्ह टेल रेझिस्टन्स म्हणतात. चाचणी दरम्यान, वेव्ह हेड रेझिस्टर आणि वेव्ह टेल रेझिस्टरची प्रतिरोधक मूल्ये बदलून मानक आवेग व्होल्टेज वेव्हचा पूर्वनिर्धारित वेव्ह हेड टाइम आणि अर्ध-वेव्ह पीक टाइम प्राप्त केला जातो. सुधारित पॉवर सप्लाय आउटपुट व्होल्टेजची ध्रुवीयता आणि मोठेपणा बदलून, आवश्‍यक ध्रुवीयता आणि आवेग व्होल्टेज वेव्हचे शिखर मूल्य मिळवता येते. यावरून, शेकडो हजारो व्होल्ट्सपासून ते अनेक दशलक्ष व्होल्ट किंवा अगदी दहा लाख व्होल्टपर्यंतचे इंपल्स व्होल्टेज जनरेटर साकारले जाऊ शकतात. चीनने डिझाइन केलेल्या आणि स्थापित केलेल्या इंपल्स व्होल्टेज जनरेटरचे उच्च व्होल्टेज 6000kV आहे.

लाइटनिंग आवेग व्होल्टेज चाचणी

सामग्रीमध्ये 4 आयटम समाविष्ट आहेत. ①इम्पॅक्ट विसस्टेंड व्होल्टेज चाचणी: हे सहसा ट्रान्सफॉर्मर, अणुभट्ट्या इ.चे इन्सुलेशन नॉन-सेल्फ-रिस्टोरिंग इन्सुलेशनसाठी वापरले जाते. इन्सुलेशन ग्रेडद्वारे निर्दिष्ट केलेल्या व्होल्टेजचा सामना करू शकतात की नाही हे तपासणे हा हेतू आहे. ② 50% प्रभाव फ्लॅशओव्हर चाचणी: सामान्यतः स्वत: ची पुनर्संचयित करणारे इन्सुलेशन जसे की इन्सुलेटर, एअर गॅप्स इ. वस्तू म्हणून वापरले जातात. 50% च्या फ्लॅशओव्हर संभाव्यतेसह व्होल्टेज मूल्य U निर्धारित करणे हा हेतू आहे. या व्होल्टेज व्हॅल्यू आणि फ्लॅशओव्हर व्हॅल्यूमधील मानक विचलनासह, इतर फ्लॅशओव्हर संभाव्यता देखील निर्धारित केल्या जाऊ शकतात, जसे की 5% फ्लॅशओव्हर व्होल्टेज मूल्य. U ला सामान्यतः विदंड व्होल्टेज मानले जाते. ③ब्रेकडाउन चाचणी: इन्सुलेशनची खरी ताकद निश्चित करणे हा हेतू आहे. प्रामुख्याने इलेक्ट्रिकल उपकरणे उत्पादन संयंत्रांमध्ये चालते. ④व्होल्ट-टाइम वक्र चाचणी (व्होल्ट-सेकंड वक्र चाचणी): व्होल्टेज-टाइम वक्र लागू व्होल्टेज ते इन्सुलेशन नुकसान (किंवा पोर्सिलेन इन्सुलेशन फ्लॅशओव्हर) आणि वेळ यांच्यातील संबंध दर्शवते. व्होल्ट-सेकंड वक्र (V-t वक्र) संरक्षित उपकरणे जसे की ट्रान्सफॉर्मर आणि अरेस्टर्स सारख्या संरक्षक उपकरणांमधील इन्सुलेशन समन्वयाचा विचार करण्यासाठी आधार प्रदान करू शकतात.

विजेच्या आवेगांच्या पूर्ण लहरींच्या चाचणीव्यतिरिक्त, काहीवेळा ट्रान्सफॉर्मर आणि अणुभट्ट्यांसारख्या विंडिंग्ससह विद्युत उपकरणे देखील 2 ते 5 μs च्या ट्रंकेशन वेळेसह कापलेल्या लाटांसह चाचणी करणे आवश्यक आहे. वेव्हच्या सुरूवातीस किंवा शेवटी ट्रंकेशन होऊ शकते. या कापलेल्या लाटेची निर्मिती आणि मोजमाप आणि उपकरणांना झालेल्या नुकसानाची पातळी निश्चित करणे हे सर्व तुलनेने जटिल आणि कठीण आहे. त्याच्या वेगवान प्रक्रियेमुळे आणि उच्च मोठेपणामुळे, लाइटनिंग इम्पल्स व्होल्टेज चाचणीमध्ये चाचणी आणि मापनासाठी उच्च तांत्रिक आवश्यकता आहेत. चाचण्या आयोजित करताना संदर्भ आणि अंमलबजावणीसाठी तपशीलवार चाचणी प्रक्रिया, पद्धती आणि मानके अनेकदा निर्धारित केली जातात.

ऑपरेशन आवेग ओव्हरव्होल्टेज चाचणी

पॉवर सिस्टम ऑपरेशन आवेग ओव्हरव्होल्टेज वेव्हफॉर्मचे कृत्रिमरित्या अनुकरण करून, ऑपरेशन आवेग व्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी विद्युत उपकरणांच्या इन्सुलेशनची क्षमता तपासली जाते. पॉवर सिस्टममध्ये ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेज वेव्हफॉर्म आणि शिखरांचे अनेक प्रकार आहेत, जे लाइन पॅरामीटर्स आणि सिस्टम स्थितीशी संबंधित आहेत. साधारणपणे, ही दहापट हर्ट्झपासून अनेक किलोहर्ट्झपर्यंतची वारंवारता असलेली एक क्षीण दोलन लहरी असते. त्याचे मोठेपणा सिस्टम व्होल्टेजशी संबंधित आहे, जे सहसा फेज व्होल्टेजच्या अनेक वेळा, फेज व्होल्टेजच्या 3 ते 4 पट पर्यंत व्यक्त केले जाते. ऑपरेशन शॉक वेव्ह विजेच्या शॉक वेव्हपेक्षा जास्त काळ टिकतात आणि पॉवर सिस्टमच्या इन्सुलेशनवर वेगवेगळे परिणाम करतात. 220kV आणि त्याहून कमी क्षमतेच्या पॉवर सिस्टमसाठी, कमी-वेळच्या पॉवर फ्रिक्वेंसी विसस्टंट व्होल्टेज चाचण्यांचा वापर ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेज अंतर्गत उपकरणाच्या इन्सुलेशनच्या स्थितीची अंदाजे चाचणी करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज आणि अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज सिस्टम आणि 330kV आणि त्यावरील उपकरणांसाठी, ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेजचा इन्सुलेशनवर जास्त प्रभाव पडतो आणि ऑपरेटिंग इंपल्स व्होल्टेज चाचण्या अंदाजे बदलण्यासाठी शॉर्ट-टाइम पॉवर फ्रिक्वेंसी व्होल्टेज चाचण्या यापुढे वापरल्या जाऊ शकत नाहीत. चाचणी डेटावरून असे दिसून येते की 2m वरील हवेतील अंतरांसाठी, ऑपरेटिंग डिस्चार्ज व्होल्टेजची नॉनलाइनरिटी लक्षणीय असते, म्हणजेच, अंतर वाढल्यावर व्होल्टेज सहन करण्याची क्षमता हळूहळू वाढते आणि अल्प-मुदतीच्या पॉवर फ्रिक्वेंसीपेक्षाही कमी असते. डिस्चार्ज व्होल्टेज. म्हणून, ऑपरेटिंग इंपल्स व्होल्टेजचे अनुकरण करून इन्सुलेशनची चाचणी करणे आवश्यक आहे.

लांब अंतर, इन्सुलेटर आणि उपकरणे बाह्य इन्सुलेशनसाठी, ऑपरेटिंग ओव्हरव्होल्टेजचे अनुकरण करण्यासाठी दोन चाचणी व्होल्टेज वेव्हफॉर्म आहेत. ① नॉन-पीरियडिक घातांकीय क्षय लहरी: विद्युल्लता शॉक वेव्ह सारखीच, याशिवाय, वेव्ह हेड टाइम आणि अर्ध-पीक वेळ विजेच्या शॉक तरंगलांबीपेक्षा खूप जास्त आहे. इंटरनॅशनल इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशनने शिफारस केली आहे की ऑपरेटिंग इंपल्स व्होल्टेजचे मानक वेव्हफॉर्म 250/2500μs आहे; जेव्हा मानक वेव्हफॉर्म संशोधन आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, तेव्हा 100/2500μs आणि 500/2500μs वापरले जाऊ शकतात. आवेग व्होल्टेज जनरेटरद्वारे नॉन-पीरियडिक घातांकीय क्षय लहरी देखील तयार केल्या जाऊ शकतात. लाइटनिंग शॉक वेव्ह निर्माण करण्याचे तत्व मुळात सारखेच आहे, याशिवाय वेव्ह हेड रेझिस्टन्स, वेव्ह टेल रेझिस्टन्स आणि चार्जिंग रेझिस्टन्स अनेक वेळा वाढवायला हवे. आवेग व्होल्टेज जनरेटरचा संच सामान्यतः उच्च-व्होल्टेज प्रयोगशाळांमध्ये वापरला जातो, ज्यामध्ये विद्युत् आवेग व्होल्टेज निर्माण करण्यासाठी आणि ऑपरेटिंग आवेग व्होल्टेज निर्माण करण्यासाठी प्रतिरोधकांच्या दोन संचाने सुसज्ज असतात. नियमांनुसार, व्युत्पन्न ऑपरेटिंग इंपल्स व्होल्टेज वेव्हफॉर्म आणि मानक वेव्हफॉर्ममधील स्वीकार्य विचलन आहे: शिखर मूल्य, ±3%; वेव्ह हेड, ±20%; अर्ध-पीक वेळ, ±60%. ② ऍटेन्युएटेड ऑसिलेशन वेव्ह: 01 हाफ-वेव्हचा कालावधी 2000~3000μs असणे आवश्यक आहे आणि 02 हाफ-वेव्हचे मोठेपणा अंदाजे 01 अर्ध-वेव्हच्या मोठेपणाच्या 80% पर्यंत पोहोचले पाहिजे. चाचणी ट्रान्सफॉर्मरच्या कमी-व्होल्टेज बाजूस डिस्चार्ज करण्यासाठी कॅपेसिटर वापरून अॅटेन्युएटेड ऑसिलेशन वेव्ह उच्च-व्होल्टेज बाजूवर प्रेरित केली जाते. ही पद्धत मुख्यतः सबस्टेशन्सवरील ऑन-साइट पॉवर ट्रान्सफॉर्मर ऑपरेटिंग वेव्ह चाचण्यांमध्ये वापरली जाते, चाचणी केलेल्या ट्रान्सफॉर्मरचा वापर करून स्वतःच्या व्होल्टेजचा सामना करण्याची क्षमता तपासण्यासाठी चाचणी वेव्हफॉर्म तयार करते.

ऑपरेटिंग आवेग ओव्हरव्होल्टेज चाचणीच्या सामग्रीमध्ये 5 आयटम समाविष्ट आहेत: ① ऑपरेटिंग आवेग सहन व्होल्टेज चाचणी; ② 50% ऑपरेटिंग इंपल्स फ्लॅशओव्हर चाचणी; ③ ब्रेकडाउन चाचणी; ④ व्होल्टेज वेळ वक्र चाचणी (व्होल्ट-सेकंड वक्र चाचणी); ⑤ ऑपरेटिंग इंपल्स व्होल्टेज वेव्ह हेड वक्र चाचणी. पहिल्या चार चाचण्या लाइटनिंग इम्पल्स व्होल्टेज चाचणीमधील संबंधित चाचणी आवश्यकतांप्रमाणेच आहेत. शॉक डिस्चार्ज वैशिष्ट्यांच्या संचालनासाठी चाचणी क्रमांक 5 आवश्यक आहे कारण शॉक वेव्ह हेडसह ऑपरेटिंग शॉक वेव्हच्या कृती अंतर्गत दीर्घ वायु अंतराचे डिस्चार्ज व्होल्टेज बदलेल. 150μs सारख्या विशिष्ट वेव्ह हेड लांबीवर, डिस्चार्ज व्होल्टेज कमी असतो आणि या वेव्ह हेडला क्रिटिकल वेव्ह हेड म्हणतात. गंभीर तरंग लांबी अंतराच्या लांबीसह किंचित वाढते.

डीसी व्होल्टेज चाचणी सहन करते

विद्युत उपकरणांच्या इन्सुलेशन कार्यक्षमतेची चाचणी घेण्यासाठी डीसी पॉवर वापरा. उद्देश असा आहे: ① DC उच्च-व्होल्टेज विद्युत उपकरणांची डीसी व्होल्टेज सहन करण्याची क्षमता निर्धारित करणे; ② AC चाचणी पॉवर सप्लाय क्षमतेच्या मर्यादेमुळे, मोठ्या-कॅपॅसिटन्स AC उपकरणांवर व्होल्टेजचा सामना करण्यासाठी AC उच्च व्होल्टेजऐवजी DC उच्च व्होल्टेज वापरा.

DC चाचणी व्होल्टेज सामान्यत: AC पॉवर सप्लायद्वारे रेक्टिफायर उपकरणाद्वारे व्युत्पन्न केले जाते आणि प्रत्यक्षात ते एकध्रुवीय स्पंदन व्होल्टेज असते. तरंग शिखरावर व्होल्टेज कमाल मूल्य U असते आणि तरंग कुंडावर व्होल्टेज किमान मूल्य U असते. तथाकथित DC चाचणी व्होल्टेज मूल्य या स्पंदन व्होल्टेजच्या अंकगणितीय सरासरी मूल्याचा संदर्भ देते, म्हणजेच स्पष्टपणे आम्हाला स्पंदन खूप मोठे होऊ इच्छित नाही, म्हणून DC चाचणी व्होल्टेजचा पल्सेशन गुणांक S 3 पेक्षा जास्त नसावा असे नमूद केले आहे. %, म्हणजे, डीसी व्होल्टेज सकारात्मक आणि नकारात्मक ध्रुवीयांमध्ये विभागलेले आहे. वेगवेगळ्या ध्रुवीयांमध्ये विविध इन्सुलेशनवर क्रिया करण्याची वेगवेगळी यंत्रणा असते. चाचणीमध्ये एक ध्रुवीयता निर्दिष्ट करणे आवश्यक आहे. सामान्यतः, इन्सुलेशन कार्यक्षमतेची गंभीरपणे चाचणी करणारी ध्रुवीयता चाचणीसाठी वापरली जाते.

सामान्यत: उच्च डीसी व्होल्टेज निर्माण करण्यासाठी सिंगल-स्टेज हाफ-वेव्ह किंवा फुल-वेव्ह रेक्टिफायर सर्किट वापरला जातो. कॅपेसिटरच्या रेट केलेल्या व्होल्टेजच्या मर्यादेमुळे आणि उच्च-व्होल्टेज सिलिकॉन स्टॅकमुळे, हे सर्किट साधारणपणे 200~300kV आउटपुट करू शकते. उच्च डीसी व्होल्टेज आवश्यक असल्यास, कॅस्केड पद्धत वापरली जाऊ शकते. कॅस्केड डीसी व्होल्टेज जनरेटरचे आउटपुट व्होल्टेज पॉवर ट्रान्सफॉर्मरच्या पीक व्होल्टेजच्या 2n पट असू शकते, जेथे n मालिका कनेक्शनची संख्या दर्शवते. या उपकरणाच्या आउटपुट व्होल्टेजचे व्होल्टेज ड्रॉप आणि रिपल व्हॅल्यू ही मालिका, लोड करंट आणि एसी मेन फ्रिक्वेन्सीची कार्ये आहेत. जर बर्याच मालिका असतील आणि वर्तमान खूप मोठे असेल, तर व्होल्टेज ड्रॉप आणि पल्सेशन असह्य पातळीपर्यंत पोहोचेल. हे कॅस्केड डीसी व्होल्टेज निर्माण करणारे उपकरण सुमारे 2000-3000kV चा व्होल्टेज आणि फक्त दहा मिलीअँपिअर्सचा आउटपुट करंट आउटपुट करू शकते. कृत्रिम पर्यावरण चाचण्या करत असताना, प्री-डिस्चार्ज करंट कित्येक शंभर मिलीअँप किंवा अगदी 1 amp पर्यंत पोहोचू शकतो. यावेळी, आउटपुट व्होल्टेजची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी थायरिस्टर व्होल्टेज स्थिर करणारे उपकरण जोडले जावे. जेव्हा कालावधी 500ms असेल आणि मोठेपणा 500mA असेल तेव्हा प्री-डिस्चार्ज करंट पल्स प्रति सेकंद एकदा वाहते तेव्हा व्होल्टेज ड्रॉप 5% पेक्षा जास्त नसते.

पॉवर सिस्टम उपकरणांच्या इन्सुलेशन प्रतिबंधात्मक चाचणीमध्ये (इन्सुलेशन चाचणी पहा), डीसी उच्च व्होल्टेजचा वापर अनेकदा केबल्स, कॅपेसिटर इत्यादींच्या गळतीचा प्रवाह आणि इन्सुलेशन प्रतिरोध मोजण्यासाठी केला जातो आणि इन्सुलेशनचा प्रतिकार व्होल्टेज चाचणी देखील केली जाते. चाचण्यांनी दर्शविले आहे की जेव्हा वारंवारता 0.1 ते 50Hz च्या श्रेणीमध्ये असते, तेव्हा बहु-स्तर माध्यमातील व्होल्टेज वितरण मूलतः कॅपेसिटन्सनुसार वितरीत केले जाते. म्हणून, 0.1Hz अल्ट्रा-लो फ्रिक्वेन्सी वापरून व्होल्टेज विदंड चाचणी पॉवर फ्रिक्वेन्सी विदस्टंड व्होल्टेज चाचणीच्या समतुल्य असू शकते, जे मोठ्या व्होल्टेज विदस्टंड व्होल्टेजचा वापर टाळते. क्षमतेचा AC सहन करणार्‍या व्होल्टेज चाचणी उपकरणाची अडचण चाचणी अंतर्गत उपकरणाची इन्सुलेशन स्थिती देखील प्रतिबिंबित करू शकते. सध्या, मोटर्सच्या शेवटच्या इन्सुलेशनवर अल्ट्रा-लो फ्रिक्वेन्सी विसंड व्होल्टेज चाचण्या केल्या जातात, ज्या पॉवर फ्रिक्वेन्सी विसंड व्होल्टेज चाचण्यांपेक्षा अधिक प्रभावी मानल्या जातात.

वेशाइन इलेक्ट्रिक मॅन्युफॅक्चरिंग कं, लि.