Gerador de tensão de impulso de 600 kV totalmente automatizado com certificação IEC e UL para ensaios de ondas de raio
| Weight: | 15kg | Current capacity: | 0-10A |
| Voltage accuracy: | ±1% | Current accuracy: | ±1% |
| Dimensions: | 400 mm x 300 mm x 200 mm | Frequency range: | 50/60Hz |
1.1 Este parâmetro aplica-se ao equipamento sujeito a esta cotação, fornecendo especificações técnicas que abrangem o seu desenho funcional, estrutura, desempenho, instalação e ensaio.
1.2 Este equipamento cumpre as normas internacionais, nacionais e industriais vigentes.
- GB311.1-1997: Coordenação de isolamento de equipamentos de transmissão e transformação de energia de alta tensão
- GB/T 16927.1-1997 Tecnologia de ensaio de alta tensão: Requisitos gerais de ensaio
- GB/T 16927.2-1997 Tecnologia de ensaio de alta tensão: Sistema de medição
- GB/T 16896.1-1997 Gravador digital para ensaio de impulso de alta tensão
- ZB F24 001-90 Regras de execução pormenorizadas para a medição da tensão de impacto
- GB191 Marcação de embalagem e transporte
- GB4208 Classificação de proteção de casos
- GB813-89 Osciloscópio e medidor de picos para ensaios de impacto
Este sistema de ensaio de gerador de tensão de impulso é concebido principalmente para ensaio de tensão de impulso de raio de onda completa de produtos de potência de 110 kV ou menos,e pode também ser utilizado para testes de impulso de outros produtos.
- A altitude não deve exceder 1500 m.
- Temperatura ambiente: -15°C a +50°C
- Humidade relativa do ar: ≤ 90%
- Instalação e local de utilização: somente para uso interior; portátil.
- Deve ser instalada uma sala de controlo blindada e um ponto de aterragem fiável, com uma resistência de aterragem de < 1Ω!
- Voltagem nominal de rajada de relâmpago: HGCJ-600kV
- Capacidade nominal (energia): 40 kJ
- Capacitor de grau: 1.5μF, 100kV (MWF100kV-1.5μF), pacote totalmente isolado de tipo seco
- Voltagem nominal: ± 100 kV
- Capacidade de série/estágio: 6 / 7,5 kJ
- Forma de onda de saída: ±1,2/50 μs tensão de impulso elétrico padrão em onda completa, com uma eficiência superior a 90%; onda íngreme com uma inclinação igual ou superior a 3500 kV/μs;Limites de forma de onda de impulso elétrico padrão a 2 ‰ 6 μs.
- Faixa de sincronização: superior a 20%
- Duração de utilização: pode funcionar continuamente a tensões inferiores a 80% da tensão nominal de funcionamento. Pode funcionar intermitentemente quando a tensão exceder 80% da tensão nominal de funcionamento.
- A diferença de tensão de erro de ajuste de amplitude deve ser inferior a 1% e a potência de saída mínima não deve exceder 10% da tensão nominal do equipamento.
- Taxa de falhas sincrónicas: inferior a 1%
- Base: 2 m * 1,5 m (movível em roletes). Altura: Aproximadamente 3,3 metros. Peso: Aproximadamente 560 kg.
- O projeto do circuito principal utiliza a série SGS da empresa suíça HAEFELY, alcançando um tamanho ultracompacto.
- O mecanismo de transmissão de engrenagem de baixa velocidade, operando a uma rotação por minuto, permite um ajustamento preciso da distância entre as bolas em todos os níveis,oferecendo não só uma operação sem ruído e desgaste mínimo, mas também um posicionamento rápido e preciso.
- O resistor de forma de onda é fixado usando um mecanismo de inserção e extração fácil, com molas, garantindo um contato confiável e produzindo uma forma de onda de saída suave e livre de burr.
- O amplificador de pulso integrado com o sistema de controlo HGCS2008 fornece um intervalo de disparos superior a 20% para o intervalo de bola síncrona, garantindo um disparar fiável e permitindo, convenientemente,controlo totalmente automático e fiável.
- O espaço sincrono da bola desencadeia o efeito de não polaridade sem exigir um desencadeamento bilateral.
- Os condensadores principais são condensadores de estado sólido de alta densidade, cada um com uma capacitância de 1,5 ± 0,05 μF e uma tensão de funcionamento de CC de ± 100 kV.Estes condensadores apresentam uma indutividade inerente de menos de 0.2 μH, oferecendo um design leve e compacto, uma inovação pioneira na China.
- Em condições e ambientes de funcionamento normais, a deformação dos condensadores devido a irregularidades de superfície deve ser inferior a 1 mm.
- O condensador possui um sólido meio isolante e um gabinete seco e totalmente isolado, eliminando problemas como vazamento de óleo ou deformação.
- As resistências da cabeça da onda e da cauda da onda possuem capacidade térmica suficiente para garantir a operação contínua do gerador durante períodos prolongados.
- A resistência de carregamento possui capacidade térmica suficiente para garantir a operação contínua do gerador durante períodos prolongados.
- Os resistores de cabeça de onda e cauda de onda possuem uma estrutura em forma de placa, enrolada com fio de cobre Kang não indutivo, com uma camada de vazamento de resina de isolamento externo.As articulações utilizam a tecnologia de enxaguante de mola para fácil instalação.
- Os conectores para as resistências de cabeça de onda e de cauda de onda são fabricados com corte de arame de aço inoxidável de 3 mm.
- Um total de um conjunto de resistores de meia cabeça de onda e dois conjuntos de resistores de meia cauda de onda são usados para proteção contra ondas de raio, juntamente com um conjunto de resistores de carga e resistores de proteção.
O sistema de controlo totalmente automático HGCS2008 fornece funções de controlo completas para a unidade principal do gerador de tensão de impulso, cumprindo plenamente todos os requisitos para os ensaios de impulso.O sistema de controlo HGCS2008 utiliza componentes importados e liga-se ao corpo principal do equipamento através de um cabo óptico de dois núcleos.
4.2.4.1 O sistema de controlo totalmente automático HGCS2008 utiliza como componente principal os controladores programáveis da série FX2N da Mitsubishi Corporation,resultando num projeto compacto alojado num chassi internacional 4U padrão de 19 polegadasO controlador suporta os modos de controlo manual e automático e dispõe de uma interface de computador para integração com pacotes de software dedicados,que permitam uma operação inteligente controlada por computadorEstes pacotes de software podem ser utilizados em conjunto com medidores de tensão de pico e osciloscópios para medição e análise de forma de onda.Realização de medições e controlos informatizados integrados no sistema de ensaio de tensão de impulso.
The HGCS2008 fully automatic control system's main operating unit (and auxiliary operating unit) employs Mitsubishi Corporation's graphical human-machine interface display as its input/output control deviceA unidade apresenta um design compacto com um chassi padrão de 19 polegadas 7U, conforme às especificações internacionais.onde todos os comandos de comando e exibições de estado são apresentados através da exibição da interfaceA unidade liga-se a computadores através de uma interface RS232 e pacotes de software de controlo especializados permitem que os computadores realizem todas as operações de medição e controlo totalmente automatizadas.
4.2.4.2 O sistema de controlo possui as seguintes funções de controlo: Utilizando a tecnologia PLC e fibras ópticas de duplo núcleo para transmitir os comandos de controlo e o estado do dispositivo de retroalimentação,A interferência eletromagnética é evitadaAs funções de controlo incluem modos manuais, totalmente automáticos e controlados por programa,com cada nível operando de forma independente para garantir a fiabilidade do sistemaEmprega um método de regulação da tensão baseado no tiristor e dispõe de um sistema de medição de feedback da tensão de carga.O espaço de ignição e as distâncias de corte podem ser ajustados manualmente ou automaticamenteDispõe de um pulso de disparo de corte de atraso ajustável e de um sistema de retroalimentação activado pela ignição do gerador.Empregando um método de carga de corrente constante controlado por função, a estabilidade da tensão de carga pode atingir 0,5%. O painel LCD exibe a tensão de carga e o processo de carga do gerador de impacto com uma precisão de 1%.A tensão de carregamento e duração podem ser inseridos diretamente através do painel LCD. Equipado com função de protecção contra cargas anormais, capaz de gerar automaticamente ou manualmente pulsos de ignição do gatilho. Indicação do estado de funcionamento do gerador de choques,como a combustão espontânea, carregamento anormal ou carregamento estável.A polaridade da tensão de carregamento pode ser automaticamente alterada usando o botão no controlador. Um processo de carregamento que permite o controlo automático ou manual da tensão de carregamento O alarme pode ser activado automaticamente ou manualmente.
4.2.4.3 Espaçamento de esferas síncrono: a primeira fase utiliza um disparador de espaçamento de esferas de três elétrodos com um alcance de disparador superior a 20%.
- Um mecanismo de aterragem automática eletromagnética liga o condensador de primeira fase do gerador à terra através de um resistor de aterragem.
- As operações de aterragem e o controlo de carga estão equipados com proteção de bloqueio para garantir uma operação segura e adequada.
| Parâmetro | Valor 1 | Valor 2 |
|---|---|---|
| Modelo | HG-LGR-100/100 | HG-LGR-100/100 |
| Voltagem nominal | Un = 100 kV DC (polaridade positiva ou negativa) | Un = 100 kV DC (polaridade positiva ou negativa) |
| Corrente nominal | In = 100 mA (a tensão nominal) | In = 100 mA (a tensão nominal) |
| Controle de tensão | Modulo de retificador controlado por silício para regulação de tensão, com um intervalo de 0% a 100%. | Modulo de retificador controlado por silício para regulação de tensão, com um intervalo de 0% a 100%. |
| Conversão de polaridade | Ajuste manual da direção da pilha de silício de alta tensão | Ajuste manual da direção da pilha de silício de alta tensão |
| Voltagem de entrada | Voltagem monofásica de 220 V | Voltagem monofásica de 220 V |
| Frequência de potência | 50/60 Hz | 50/60 Hz |
| Consumo de energia | Aproximadamente 5 kVA | Aproximadamente 5 kVA |
| Parâmetro | Valor 1 | Valor 2 |
|---|---|---|
| Modelo | HG-CR600kV/600pF | HG-CR600kV/600pF |
| Voltagem nominal | 600 kV | 600 kV |
| Capacidade nominal | 600 pF | 600 pF |
| Número de células condensadoras | 2 células | 2 células |
| Capacidade por unidade | 1200 pF (condensador de pulso MWF400-1200) | 1200 pF (condensador de pulso MWF400-1200) |
| Resposta de onda quadrada | Tempo de resposta parcial inferior a 100 ns, ultrapassagem inferior a 10% | Tempo de resposta parcial inferior a 100 ns, ultrapassagem inferior a 10% |
| Relação de divisão de pressão | Aproximadamente 500 | Aproximadamente 500 |
| Incerteza do rácio de divisão da tensão | Menos de 1% | Menos de 1% |
| Parâmetro | Valor 1 | Valor 2 |
|---|---|---|
| Modelo | HG-MC600kV | HG-MC600kV |
| Voltagem nominal | 600 kV | 600 kV |
| Configuração da lacuna esférica | Espaçamento hemisférico de 300 mm de diâmetro | Espaçamento hemisférico de 300 mm de diâmetro |
| Método de desencadeamento | Disponibilidade de descarga de três elétrodos | Disponibilidade de descarga de três elétrodos |
| (Um amplificador de pulso de alto desempenho fornece uma saída de 15 kV com um pulso de gatilho de 100 ns) | (Um amplificador de pulso de alto desempenho fornece uma saída de 15 kV com um pulso de gatilho de 100 ns) | |
| Método de atraso | Um circuito eletrónico de atraso ajustável com uma faixa de atraso de 2 ‰ 6 μs fornece um pulso de disparo de corte de onda. | Um circuito eletrónico de atraso ajustável com uma faixa de atraso de 2 ‰ 6 μs fornece um pulso de disparo de corte de onda. |
| (Quando utilizado com o sistema de controlo HGCS2008, o potencialómetro permite ajustar o tempo de atraso do limite de sinal.) | (Quando utilizado com o sistema de controlo HGCS2008, o potencialómetro permite ajustar o tempo de atraso do limite de sinal.) | |
| Dispersão por corte de onda | O desvio padrão do tempo de corte de onda é inferior a 0,1 μs | O desvio padrão do tempo de corte de onda é inferior a 0,1 μs |
| Parâmetro | Valor 1 | Valor 2 |
|---|---|---|
| Modelo | Sistema de medição de impacto digital DIMS-3000 | Sistema de medição de impacto digital DIMS-3000 |
| Medição da amplitude | HG (IPM) 23 medidor de tensão de pico de impacto | HG (IPM) 23 medidor de tensão de pico de impacto |
| Intervalo de entrada | 150 V a 1600 V (voltagem de impulso) | 150 V a 1600 V (voltagem de impulso) |
| Incerteza de medição | Menos de 1% | Menos de 1% |
| Medição da forma de onda | Osciloscópio digital TDS3012C | Osciloscópio digital TDS3012C |
| Taxa máxima de amostragem | 1.25 GS/s, largura de banda superior a 100 MHz, resolução: 9 bits | 1.25 GS/s, largura de banda superior a 100 MHz, resolução: 9 bits |
| O comprimento do registo é de 10 KB (suficiente para os requisitos dos ensaios de impacto) com 2 canais. | O comprimento do registo é de 10 KB (suficiente para os requisitos dos ensaios de impacto) com 2 canais. | |
| Análise da forma de onda | Estação de trabalho de computador de controlo industrial de 19 polegadas (equipada com um ecrã LCD de 15 polegadas) | Estação de trabalho de computador de controlo industrial de 19 polegadas (equipada com um ecrã LCD de 15 polegadas) |
| Pacote de software especializado para medição de impacto: cálculo e exibição de parâmetros de forma de onda de choque Função de comparação de forma de onda Amplificação, redução,e tradução de formas de onda Armazenamento e recuperação de dados de forma de onda Planejamento de forma de onda e preparação de relatórios | Pacote de software especializado para medição de impacto: cálculo e exibição de parâmetros de forma de onda de choque Função de comparação de forma de onda Amplificação, redução,e tradução de formas de onda Armazenamento e recuperação de dados de forma de onda Planejamento de forma de onda e preparação de relatórios | |
| Anexo | Dois atenuadores dedicados de 100x de alto desempenho | Dois atenuadores dedicados de 100x de alto desempenho |
| 1 impressora a jato de tinta de formato A4 | 1 impressora a jato de tinta de formato A4 | |
| Projeto de isolamento, filtragem e blindagem | Projeto de isolamento, filtragem e blindagem |
Os principais componentes do sistema de controlo totalmente automático HGCS-2008 são enumerados no quadro seguinte.
| Nome da parte | declaração de função | local de instalação |
|---|---|---|
| gabinete de controlo | Fornecer vários comandos de controlo | Instalado na base do próprio gerador |
| Amplificador de pulso 1 | Ativar o fosso esférico do corpo do gerador | Instalado na base do próprio gerador |
| condensador de bloco | Corrente contínua de alta tensão que isola o pulso de disparo | Instalado perto da primeira abertura de esferas do gerador |
| Divisor de tensão de reacção de ignição | Detetar a condição de acionamento da lacuna do gerador | Instalado na base do próprio gerador |
| Divisor de tensão de CC | Tensão de carga do gerador de medição | Instalado na base do próprio gerador |
| Amplificador de pulso 2 | Trigger de fenda de esfera de corte de ondas | com um comprimento de 80 mm ou mais |
| A partir da unidade de operação (opção) | Introdução de vários comandos e parâmetros de controlo, bem como exibição do estado | instalado no gabinete de controlo |
| Unidade operacional principal | Introdução de vários comandos e parâmetros de controlo, bem como exibição do estado | instalado no painel de controlo da sala de controlo. |
| Fibras ópticas multimodo de dois núcleos | Conectar o gabinete de controlo à unidade de comando principal. | Conectar o gabinete de controlo à unidade de comando principal. |
Ele suporta controle manual, controle totalmente automático e operação controlada por programa.
- Voltagem de carregamento em CC
- Corrente primária do transformador
- Distância entre os espaços esféricos do corpo do gerador
- Distância da esfera da lacuna truncada
- O estado de fechamento do contador principal de alimentação
- O estado de ligação do dispositivo de aterragem
- Estado de desencadeamento da abertura da bola do gerador
- Estado de polaridade da tensão de carga do gerador
As funções de controle incluem modos manuais, totalmente automáticos e controlados por programa, com cada nível operando relativamente independentemente.Emprega um método de regulação de tensão baseado em tiristor e possui um sistema de medição de feedback de tensão de cargaO espaço de ignição e as distâncias de corte podem ser ajustados manualmente ou automaticamente, com os ajustes exibidos no painel LCD.Possui um impulso de gatilho de corte de atraso ajustável e um sistema de feedback ativado pela ignição do geradorAo utilizar um método de carregamento de corrente constante controlado por função, a estabilidade da tensão de carregamento pode atingir 0,5%.O painel LCD exibe a tensão de carga e o processo de carga do gerador de impacto com uma precisão de 1%A tensão de carga e a duração podem ser inseridas diretamente através do painel LCD.com uma tensão de arco-íris superior a 80 VIndicação do estado de funcionamento do gerador de choque, como combustão espontânea, carga não activada, anormal ou estável.Controlo de aterragem e de libertação de aterragem da unidade principal e da secção de carga do dispositivoA polaridade da tensão de carga pode ser alterada automaticamente através do botão no controlador.Um processo de carregamento que permite o controle automático ou manual da tensão de carregamento O alarme pode ser ativado automaticamente ou manualmenteProteção automática contra sobrecorrência e sobrevoltagem
- Proteção contra sobrecorrência
- Proteção contra tensões excessivas
- Proteção de carregamento anormal
- Sistema de bloqueio de portas
- Sistema de ligação à terra
- Ligação de conversão de polaridade
O sistema possui uma interface de programação dedicada com várias telas de orientação operacional.As caixas de diálogo de prompt correspondentes aparecerão automaticamenteIsto facilita a realização de testes abrangentes de ondas e ondas parciais de equipamentos eléctricos e produtos transformadores.simplificação significativa dos procedimentos operacionais para os técnicos e prevenção eficaz dos erros humanos.
Interface de operação do software de medição, registo e análise da forma de onda: Painel de controlo de impacto
Projeto CAD 3D e diagrama de montagem final do corpo do gerador de tensão de impacto HGCJ-100 500kV
Sistema de controlo totalmente automático HGCS-2008 e sistema digital de medição do impacto DIMS-3000
- A tensão ideal para o gerador SGS utilizado nesta solução é de 100 kV, em conformidade com as tendências de desenvolvimento nacionais e internacionais.A sua estrutura principal adota o projecto da empresa de renome mundial HAEFELY, tornando-o o gerador mais compacto disponível no mercado interno, com baixa indutividade inerente e conveniente ajuste de forma de onda.
- O sistema de medição de controlo utilizado nesta solução representa um produto tecnológico nacionalmente avançado.com o seu componente principal sendo o controlador programável da série FX da Mitsubishi Corporation do JapãoQuase todas as funções de controlo são implementadas através de programação de software, resultando numa arquitetura de sistema simples, placas de circuitos periféricos mínimas e uma fiabilidade excepcionalmente elevada.
- O projeto integrado da estrutura de medição e controlo apresenta um medidor de tensão de pico, um ecrã LCD e um computador industrial, permitindo um controlo, medição e análise totalmente automatizados.O sistema funciona através de um ecrã LCD com múltiplos ecrãs de indicadores de estadoAo eliminar cabos de controlo multi-núcleo em favor de linhas de comunicação de fibra óptica, o sistema elimina a necessidade de trincheiras de cabos,simplificação e racionalização do traçado da sala de controlo.
- O sistema de controlo e transmissão de fibra óptica adoptado nesta solução é uma inovação pioneira entre os equipamentos domésticos de ensaio de alta tensão.Estabelece ligações de fibra óptica entre os dispositivos de controlo e medição e os principais equipamentos de alta tensão, mitigando eficazmente os efeitos adversos de um potencial elevado no solo no sistema de medição e controlo durante os ensaios de alta tensão,Eliminação de interferências eletromagnéticas causadas por cabos de comando, aumentando significativamente a fiabilidade do sistema, garantindo em especial uma segurança superior durante os ensaios de corte de ondas e de impacto em ondas íngremes.
- O circuito eletrónico de atraso utilizado no esquema de regulação do atraso de corte de onda permite alcançar convenientemente um atraso de desencadeamento de corte de onda que varia de 2 a 6 μs,oferecendo maior simplicidade em comparação com a abordagem do cabo de atrasoUm amplificador de pulso capaz de gerar um pulso de 15 kV com um tempo de elevação de 100 ns é utilizado para desencadear o intervalo de corte de onda, garantindo uma dispersão de tempo de corte inferior a 0,1 μs.
- A interface operacional do sistema de controlo e medição HGCS2008 adotado na solução reflecte plenamente as características operacionais dos ensaios de alta tensão,com um design simples e intuitivo que facilita o uso do operadorO sistema incorpora interfaces de operação de programa dedicadas, permitindo a execução eficiente de testes de transformadores de onda completa e de onda parcial.simplificar significativamente os procedimentos operacionais e minimizar eficazmente os erros humanosPara o ensaio de impacto de amostras indutivas de tipo transformador, o sistema incorpora várias sequências de aplicação de tensão, incluindo os modos de onda completa e truncada,bem como níveis de tensão de 100% e 50%Dispõe de botões de operação de programas dedicados, simplificando significativamente os procedimentos do operador e minimizando eficazmente o erro humano.
- Este conjunto de sistemas de teste de geradores de tensão de impulso emprega a tecnologia mais avançada, processos de fabricação refinados e matérias-primas de alta qualidade,Garantir a fiabilidade a longo prazo com uma vida útil operacional superior a 20 anosOs custos operacionais diários também são notavelmente baixos.
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