Испытательное оборудование

Назначение испытательного оборудования — генерация необходимых по амплитуде, форме и длительности напряжений, имитирующих воз­действующие на электрическую изоляцию в эксплуатации переменное напряжение, импульсы грозовых и внутренних перенапряжений.

Для получения высоких испытательных напряжений частотой 50 Гц применяется каскадное включение испытательных трансформаторов, при котором обмотки высокого напряжения трансформатора включаются пос­ледовательно, а питание каждого последующего трансформатора осу­ществляется через предыдущий. На рис. 15.12 показана схема соединения обмоток наиболее распространенного в настоящее время каскада, состоя­щего из трех трансформаторов на напряжение 750 кВ. Поскольку опорно-изоляционная конструкция каскада трансформаторов имеет значительную высоту, для более равномерного распределения напряжения по ней на металлические рамы, связывающие между собой опорные изоляторы, подаются определенные потенциалы от элементов каскада. При этом,

Рис. 15.12. Схема соединений обмоток трансформаторов каскада 3x750 кВ

чтобы предотвратить коронирование металлических конструкций и соединений, на них устанавливаются экраны, радиус которых увеличива­ется с ростом потенциала.

Для генерирования колебательных коммутационных импульсов также может быть использован каскад трансформаторов. Но обмотка низкого напряжения испытательного трансформатора возбуждается от двух встречно включенных колебательных контуров по схеме рис. 15.13, а. Предвари­тельно заряжаются до одинакового напряжения два конденсатора С₁, и С₂, потом управляющим импульсом напряжения пробивается шаровой раз­рядник и начинается колебательный разряд в контурах С_1-L1 ,, и С₂-L₂Собственные частоты контуров выбираются существенно различными и в результате на обмотку низкого напряжения испытательного трансформа­тора подаётся колебательный импульс напряжения, равный сумме колеба­ний в двух контурах и показанный сплошной линией на рис. 15.13, б. Импульс такой же формы появляется и на выводе высокого напряжения каскадного трансформатора. Пример внешнего вида каскадного испыта­тельного трансформатора на напряжение 3,0 МВ приведён на рис. 15.14 (см. цветную вклейку).

Принцип действия генераторов импульсных напряжений (ГИН) (рис. 15.15) заключается в том, что параллельно включенные и заряжен­ные от выпрямительной установки конденсаторы переключаются на пос­ледовательное соединение, при котором напряжения складываются. Пере­ключение производится с помощью искровых промежутков (см. п. 5.6.3).

Для получения апериодических коммутационных импульсов с длительностью фронта до 1000 мке применяются эти же генераторы импульсных напряжений. Увеличение длительности фронта достигается включением большого сопротивления и дополнительной емкости, парал-

б)

Рис. 15.13. Схема генерирования колебательных коммутационных импульсов (а) и форма колебательного коммутационного импульса(б):

С[, С₂ — конденсаторы колебательных контуров; L₁ L₂ — индуктивности колебательных кон­туров; R_З— зарядное сопротивление; Т — испытательный трансформатор; R_защ — защитное сопротивление; Об — испытуемый объект; С_д1, С_д2 — конденсаторы измерительного делителя напряжения; f— частота колебаний контура С₁,—L₁,; f₂ — частота колебаний контура С₂—L₂', τ_ф — длина фронта испытательного импульса.

Рис. 15.15. Принципиальная схема генератора импульсных напряжений:

Т — зарядный трансформатор; R_защ — защитное сопротивление; В — выпрямитель; С — ёмкость ступеней генератора; r₃ — зарядное сопротивление; С_п — паразитные емкости; U_упр — управляющий импульс напряжения; R_д — демпфирующее сопротивление; К^ — фрон­товое сопротивление; ДН-— делитель напряжения; R₁, R₂ — сопротивления делителя напряже­ния; Об — испытуемый объект; ИП_I,, ..., ИП_П — искровые промежутки ступеней ГИН; ИП₀ — выходной искровой промежуток; И_шр — шаровой измерительный разрядник

лельной объекту испытания. Пример импульсного генератора на напряже­ние 6,0 МВ и разряда с него в процессе испытания внешней изоляции оборудования приведён на рис. 15.16 (см. цветную вклейку).