Què és una prova d'impuls BIL? Explicació de l'impuls del llamp

Una prova d'impuls BIL aplica una tensió d'impuls d'un llamp estandarditzada als equips elèctrics-la majoria dels transformadors d'alimentació-per verificar que el seu aïllament pot suportar sobretensions ràpides i d'alta-magnitud similars als llamps i als esdeveniments de commutació a la xarxa.

BIL significa Basic Lightning Impulse Insulation Level (terminologia IEEE). És la tensió nominal-de resistència a l'impuls del llamp expressada en kV pic (cresta). A les normes IEC, el mateix concepte s'anomena LIWV (tensió de resistència a l'impuls de llamp nominal) segons IEC 60076-3.

La prova no simula un llamp real a la vostra subestació-mostra que el marge d'aïllament del disseny és adequat per a una protecció coordinada amb descargadors de sobretensions.

El que representa la BIL

BIL és una qualificació de disseny, no una tensió de funcionament habitual. Defineix la tensió d'impuls màxima que el sistema d'aïllament ha de sobreviure sense avaria.

Cada terminal de bobinat del transformador rep un valor BIL que coincideix amb la tensió màxima del sistema, l'exposició i la coordinació de protecció contra sobretensions.

La forma d'ona d'impuls estàndard: 1,2/50 µs

Les proves d'impuls llamp utilitzen una ona-exponencial doble definida per dues constants de temps:

Aquesta forma d'1,2/50 µs representa una sobretensió de ràpid-augment i decaiment ràpid-la tensió elèctrica que el llamp imposa a les bobines, bobinatges i estructures d'aïllament.

Els requisits i les toleràncies de la forma d'ona es defineixen a la norma IEC 60060-1 i s'apliquen als transformadors segons la norma IEC 60076-4.

Com funciona la prova d'impuls BIL

Prepareu el transformador de l'objecte de prova - completament muntat, processat amb oli, instal·lats els coixinets

Connecteu els terminals - impuls aplicat a cada terminal de línia; bobinatges no-provats connectats a terra segons l'estàndard

Generar impuls - generador de voltatge d'impuls (generador Marx) produeix la tensió de cresta necessària

Apliqueu-impulsos d'ona completa - normalment una ona reduïda (~50-75% BIL) i després dos-impulsos d'ona completa al 100% BIL

Vigila si hi ha fallades - detecta avaria mitjançant col·lapse de tensió, sobrecàrrega de corrent o senyals acústics/mecànics

Grava les formes d'ona - Els oscil·loscopis digitals verifiquen la tensió màxima, el temps frontal i el temps a la meitat-valor

Impuls de prova d'ona picada-opcional - picada prop del pic (normalment ~115% de BIL) per a l'esforç de gir-a-aïllament de gir

Criteri d'aprovació: No hi ha avaria de l'aïllament durant les aplicacions especificades al nivell BIL nominal.

Els procediments de prova i els mètodes de detecció de fallades es detallen a IEEE C57.98 (Guide for Transformer Impulse Tests) i IEC 60076-4.

Impuls-ona completa vs{1}}ona picada

Per als equips amb Um > 170 kV (IEC), les proves d'ones-picades solen ser rutinàries. IEEE requereix proves d'ones-picades per taules BIL (temps de tall normalment de 2 a 3 µs després del pic depenent del nivell de BIL).

Exemple de valors BIL (nivells comuns IEEE)

BIL més alt=major marge d'aïllament. La selecció depèn de la connexió a terra, l'exposició i el nivell de protecció del paracarrega de sobretensions-no només de la tensió.

Quan és necessària la prova d'impuls BIL?

Per sota d'aquests llindars, la prova d'impuls és normalment una prova de disseny/tipus a la primera unitat d'un disseny-no es repeteix a tots els transformadors de producció tret que s'especifiqui.

Els transformadors de distribució a 11 kV o 15 kV no poden rebre proves d'impuls rutinàries tret que el comprador les especifiqui.

BIL vs altres assaigs dielèctrics

Les proves d'impuls i AC són complementàries. Un transformador pot passar una prova de CA d'1-minut però fallar l'impuls si l'aïllament del gir és feble; per tant, tots dos són necessaris al conjunt de proves dielèctriques.

Equip utilitzat per a la prova d'impuls BIL

Generador de tensió d'impuls (generador IVG / Marx) - apila condensadors per produir impulsos de classe MV-

Espai de tall - per a proves d'ones-picades

Divisor i sistema de mesura - mesura de tensió calibrada segons IEC 60060-1

Gravadora digital - captura de formes d'ona i anàlisi de k-factors (correcció de superació segons IEC 60076-4)

Detecció d'errors - col·lapse de tensió, corrent neutre, sensors acústics

Huazheng fabrica generadors de voltatge d'impuls de llamp (per exemple, sistemes de 400 kV, 1200 kV / 60 kJ) per a proves dielèctriques de fàbrica de transformadors i laboratori.

IEC vs IEEE: mateixa física, diferents etiquetes

Les tensions de prova per a la mateixa tensió del sistema poden diferir lleugerament entre les taules IEC i IEEE-utilitzeu sempre l'estàndard especificat per contracte-.

Per què la BIL és important en el camp

Fins i tot si el vostre transformador mai se sotmet a proves d'impuls en servei, la qualificació BIL a la placa d'identificació us indica:

Com es coordina l'aïllament amb els descargadors de sobretensions

Quina sobretensió de commutació i sobretensió del llamp suposa el disseny

Tant si la re-energització després d'una fallada com la reactivació de l'interruptor de buit, es mantenen dins dels marges segurs

Un transformador adquirit sense un BIL adequat per a la seva classe d'exposició és vulnerable a l'envergadura de la bobina, a la fallada de l'aïllament del bobinat i a l'interrupció catastròfica-independentment de com superi les proves de megger de rutina.