آزمایش ضربه ای BIL یک ولتاژ ضربه ای استاندارد شده رعد و برق را روی تجهیزات الکتریکی -معمولاً ترانسفورماتورهای قدرت- اعمال می کند تا تأیید کند که عایق آن می تواند در برابر موج های سریع و بزرگ- مشابه برخورد صاعقه و رویدادهای سوئیچینگ در شبکه مقاومت کند.
BIL مخفف Basic Lightning Impulse Insulation Level (اصطلاحات IEEE) است. این ولتاژ نامی-مقاومت ضربه ای در برابر صاعقه است که بر حسب پیک کیلوولت بیان می شود. در استانداردهای IEC، بر اساس استاندارد IEC 60076-3، همان مفهوم LIWV (ولتاژ مقاومت در برابر ضربه رعد و برق نامی) نامیده می شود.
آزمایش یک صاعقه واقعی را در پست شما شبیهسازی نمیکند-این ثابت میکند که حاشیه عایق طراحی برای حفاظت هماهنگ با برقگیرها کافی است.
آنچه BIL نشان می دهد
BIL یک رتبه بندی طراحی است، نه یک ولتاژ کاری معمول. حداکثر حداکثر ولتاژ ضربه ای که سیستم عایق باید بدون خرابی دوام بیاورد را تعیین می کند.
| مدت | استاندارد | معنی |
|---|---|---|
|
BIL |
IEEE C57.12.00 / C57.12.90 |
سطح پایه عایق صاعقه ضربه ای |
|
LIWV |
IEC 60076-3 |
ولتاژ مقاومت در برابر ضربه صاعقه |
|
BSL |
IEEE (سوئیچینگ) |
سطح عایق ضربه ای سوئیچینگ پایه |
|
SIWV |
IEC 60076-3 |
ولتاژ مقاومت در برابر ضربه سوئیچینگ نامی |
هر پایانه سیم پیچ ترانسفورماتور یک مقدار BIL مطابق با حداکثر ولتاژ سیستم، قرار گرفتن در معرض و هماهنگی حفاظت از نوسانات دریافت می کند.
شکل موج ضربه استاندارد: 1.2/50 µs
آزمایشهای ضربه رعد و برق از یک موج نمایی دوگانه استفاده میکنند که توسط دو ثابت زمانی تعریف شده است:
| پارامتر | ارزش | معنی |
|---|---|---|
|
زمان جلو (T1) |
1.2 µs |
زمان رسیدن به اوج (جبهه مجازی) |
|
زمان تا نصف-مقدار (T2) |
50 µs |
زمان از حداکثر تا 50 درصد دامنه |
|
قطبیت |
معمولا منفی است |
قطبیت تست استاندارد در بسیاری از آزمایشگاه ها |
این شکل 50
الزامات و تلورانس های شکل موج در IEC 60060-1 تعریف شده و برای ترانسفورماتورها تحت IEC 60076-4 اعمال می شود.
تست ضربه ای BIL چگونه کار می کند
شی آزمایشی - ترانسفورماتور کاملاً مونتاژ شده، روغن پردازش شده، بوشینگ نصب شده را آماده کنید
اتصال پایانه های - ضربه اعمال شده به هر پایانه خط. سیمپیچهای آزمایشنشده براساس استاندارد به زمین متصل میشوند
Generate Impulse - مولد ولتاژ ضربه (مولد مارکس) ولتاژ تاج مورد نیاز را تولید می کند
اعمال-تکانههای موج کامل - معمولاً یک موج کاهشیافته (~50-75٪ BIL) سپس دو تکانه موج کامل- در 100٪ BIL
مانیتور برای خرابی - خرابی را از طریق فروپاشی ولتاژ، افزایش جریان یا سیگنالهای صوتی/مکانیکی تشخیص میدهد
ثبت شکل موج - اسیلوسکوپ دیجیتال پیک ولتاژ، زمان جلو و زمان را تا نصف-تأیید میکند
انتخابی برش داده شده-آزمایش موج - تکانه در نزدیکی اوج (معمولاً 115٪ BIL) به تنش چرخش-به-عیق چرخاندن
معیار پاس: عدم خرابی عایق در طول برنامه های مشخص شده در سطح رتبه بندی BIL.
روشهای آزمایش و روشهای تشخیص شکست در IEEE C57.98 (راهنمای آزمایشهای ضربه ترانسفورماتور) و IEC 60076-4 به تفصیل آمده است.
موج کامل-در مقابل تکانه موج خرد شده{1}
| نوع تست | هدف |
|---|---|
|
تمام-موج رعد و برق (LI) |
مسیرهای عایق اصلی-بوش، سیم پیچ-به-زمین، فاز-به{4}}فاز را تأیید میکند. |
|
تکانه رعد و برق موج خرد شده (LIC) |
تنشهای بین-چرخش و عایق بین-دیسک نزدیک به اوج ولتاژ. گذرهای بسیار سریع را شبیه سازی می کند |
برای تجهیزات با Um > 170 کیلوولت (IEC)، آزمایشهای موج خرد شده معمولاً معمول هستند. IEEE به آزمایش موج خرد شده در هر جدول BIL نیاز دارد (زمان برش معمولاً 2-3 میکرو ثانیه پس از اوج گرفتن بسته به سطح BIL).
مقادیر مثال BIL (سطوح مشترک IEEE)
| ولتاژ اسمی سیستم | حداکثر ولتاژ سیستم (کیلو ولت) | BIL مشترک (کیلوولت تاج) |
|---|---|---|
|
15 کیلو ولت |
15 |
95 – 110 |
|
34.5 کیلو ولت |
36 |
150 – 200 |
|
69 کیلو ولت |
72.5 |
250 – 350 |
|
115 کیلو ولت |
121 |
450 – 550 |
|
138 کیلو ولت |
145 |
450 – 550 – 650 |
|
230 کیلو ولت |
242 |
750 – 900 |
|
345 کیلو ولت |
362 |
900 – 1175 |
|
500 کیلو ولت |
550 |
1300 – 1675 |
BIL بالاتر=حاشیه عایق بیشتر. انتخاب به سطح حفاظت زمین، نوردهی و برقگیر بستگی دارد-نه ولتاژ به تنهایی.
چه زمانی آزمایش ضربه ای BIL مورد نیاز است؟
| استاندارد | آستانه آزمون معمولی |
|---|---|
|
IEC 60076-3 |
روال ضربان صاعقه برای Um > 72.5 کیلو ولت؛ آزمون نوع در سطوح پایین تر |
|
IEEE C57.12.90 |
روال ضربان صاعقه برای Um بزرگتر یا مساوی 115 کیلو ولت |
در زیر این آستانهها، آزمایش ضربه معمولاً یک آزمایش طراحی/نوع در اولین واحد طراحی است-که در هر ترانسفورماتور تولیدی تکرار نمیشود مگر اینکه مشخص شده باشد.
ترانسفورماتورهای توزیع در ولتاژ 11 یا 15 کیلوولت ممکن است آزمایشات ضربه ای معمول را دریافت نکنند مگر اینکه خریدار آنها را مشخص کند.
BIL در مقابل سایر آزمایشات دی الکتریک
| تست کنید | نوع ولتاژ | آنچه را ثابت می کند |
|---|---|---|
|
ایمپالس BIL (1.2/50 میکرو ثانیه) |
اوج گذرا سریع |
هماهنگی رعد و برق-مقاومت در برابر موج |
|
تغییر تکانه |
موج بلندتر (250/2500 میکرو ثانیه) |
مقاومت در برابر افزایش سوئیچینگ EHV |
|
تست ولتاژ اعمال شده (AC) |
فرکانس برق 1 دقیقه |
عایق اصلی در 工频 |
|
تست ولتاژ القایی |
فرکانس AC بالا |
عایق چرخشی، تخلیه جزئی |
|
مقاومت عایق (Megger) |
دی سی |
رطوبت، آلودگی-نگهداری |
تست ایمپالس و AC مکمل یکدیگر هستند. اگر عایق چرخشی ضعیف باشد، ترانسفورماتور میتواند یک تست AC 1- دقیقهای را پشت سر بگذارد، اما اگر عایق چرخشی ضعیف باشد، هر دو مورد نیاز است.
تجهیزات مورد استفاده برای آزمایش ضربه BIL
ژنراتور ولتاژ ضربه (IVG / مولد مارکس) - خازنها را برای تولید تکانههای کلاس MV- پشته میکند
شکاف برش - برای آزمایشهای موج خرد شده-
تقسیمکننده و سیستم اندازهگیری - اندازهگیری ولتاژ کالیبرهشده براساس IEC 60060-1
ضبط کننده دیجیتال - ضبط شکل موج و K-تجزیه و تحلیل عاملی (تصحیح بیش از حد بر اساس IEC 60076-4)
تشخیص خرابی - فروپاشی ولتاژ، جریان خنثی، حسگرهای صوتی
Huazhheng ژنراتورهای ولتاژ ضربه رعد و برق (به عنوان مثال، سیستم های 400 کیلو ولت، 1200 کیلوولت / 60 کیلوژول) را برای کارخانه ترانسفورماتور و آزمایش دی الکتریک آزمایشگاهی تولید می کند.
IEC در مقابل IEEE: فیزیک یکسان، برچسب های مختلف
| جنبه | IEC | IEEE |
|---|---|---|
|
رتبهبندی ضربه رعد و برق |
LIWV (کیلوولت اوج) |
BIL (کیلوولت تاج) |
|
استاندارد هماهنگی عایق |
IEC 60076-3، IEC 60071-1 |
C57.12.00 جدول 4 |
|
روش های تست |
IEC 60076-4 |
C57.12.90, C57.98 |
|
آستانه آزمون معمولی |
Um > 72.5 کیلو ولت |
Um بزرگتر یا مساوی 115 کیلو ولت |
ولتاژهای آزمایشی برای ولتاژ یکسان سیستم ممکن است بین جداول IEC و IEEE کمی متفاوت باشد-همیشه از استاندارد مشخص شده قرارداد استفاده کنید-.
چرا BIL در این زمینه اهمیت دارد
حتی اگر ترانسفورماتور شما هرگز در سرویس تحت آزمایش ضربه ای قرار نگیرد، رتبه BIL روی پلاک به شما می گوید:
نحوه هماهنگی عایق با برقگیرها
چه ولتاژ سوئیچینگ و اضافه ولتاژ صاعقه ای را طراحی فرض می کند
انرژیدهی مجدد پس از خطا یا قطعکننده خلاء در حاشیه امن باقی میماند
ترانسفورماتوری که بدون BIL کافی برای کلاس نوردهی خود تهیه میشود، بدون در نظر گرفتن اینکه چقدر تستهای مگر معمولی را پشت سر میگذارد، در برابر فلاش اور بوش، خرابی عایق سیمپیچ، و قطعی فاجعهبار آسیبپذیر است.
