يطبق اختبار النبضات BIL جهدًا نبضيًا صاعقًا قياسيًا على المعدات الكهربائية-محولات الطاقة الأكثر شيوعًا-للتحقق من أن عزلها يمكن أن يتحمل ارتفاعات القوة السريعة والعالية-المشابهة لضربات البرق وأحداث التبديل على الشبكة.
يرمز BIL إلى مستوى العزل الأساسي لنبضات البرق (مصطلحات IEEE). إنه الجهد الكهربي المقدر لمقاومة البرق- والمعبر عنه بذروة كيلوفولت (القمة). في معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، يُطلق على نفس المفهوم اسم LIWV (جهد تحمل نبضات البرق المقدر) بموجب المواصفة IEC 60076-3.
لا يحاكي الاختبار صاعقة حقيقية على محطتك الفرعية-إنه يثبت أن هامش عزل التصميم مناسب للحماية المنسقة مع مانعات الصواعق.
ما يمثله BIL
BIL هو تصنيف تصميمي، وليس جهد تشغيل روتيني. فهو يحدد الحد الأقصى لجهد النبض الذي يجب أن يستمر نظام العزل دون حدوث أي عطل.
| شرط | معيار | معنى |
|---|---|---|
|
بيل |
معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات C57.12.00 / C57.12.90 |
مستوى العزل الأساسي لنبضات البرق |
|
LIWV |
إيك 60076-3 |
تصنيف دفعة البرق تحمل الجهد |
|
بي إس إل |
IEEE (التبديل) |
مستوى العزل الدافع الأساسي للتبديل |
|
SIWV |
إيك 60076-3 |
دفعة التبديل المقدرة تحمل الجهد |
تتلقى كل محطة لف محول قيمة BIL مطابقة لأقصى جهد للنظام والتعرض وتنسيق الحماية من زيادة التيار.
شكل موجة النبضة القياسية: 1.2/50 s
تستخدم اختبارات نبضات البرق موجة أسية مزدوجة- محددة بواسطة ثابتين زمنيين:
| المعلمة | قيمة | معنى |
|---|---|---|
|
الوقت الأمامي (T1) |
1.2 µs |
الوقت للوصول إلى الذروة (الجبهة الافتراضية) |
|
الوقت حتى نصف القيمة-(T2) |
50 µs |
الوقت من الذروة إلى سعة 50٪ |
|
قطبية |
عادة سلبية |
قطبية الاختبار القياسية في العديد من المختبرات |
يمثل هذا الشكل 1.2/50 ميكروثانية-جهدًا كهربائيًا زائدًا سريع الارتفاع والانحلال السريع-يفرضه الإجهاد الكهربائي على البطانات والملفات وهياكل العزل.
يتم تعريف متطلبات الشكل الموجي والتفاوتات في المواصفة IEC 60060-1 ويتم تطبيقها على المحولات بموجب المواصفة IEC 60076-4.
كيف يعمل اختبار النبض BIL
قم بتحضير محول كائن الاختبار - مجمعًا بالكامل، ومعالج بالزيت، ومركب البطانات
توصيل المحطات الطرفية - دفعة مطبقة على كل محطة خط؛ اللفات غير المختبرة - مؤرضة حسب المعيار
توليد مولد الجهد النبضي - (مولد ماركس) ينتج جهد القمة المطلوب
قم بتطبيق نبضات موجية كاملة- - عادةً موجة واحدة مخفضة (~50–75% BIL) ثم نبضتين موجيتين كاملتين-بنسبة 100% BIL
مراقبة الفشل - اكتشاف الانهيار عبر انهيار الجهد أو زيادة التيار أو الإشارات الصوتية/الميكانيكية
تتحقق الأشكال الموجية المسجلة - من خلال راسمات الذبذبات الرقمية من قيمة ذروة الجهد والوقت الأمامي والوقت إلى النصف-
اختياري مقطع -اختبار موجة - نبض مقطع بالقرب من الذروة (عادة ~115% من BIL) لتحويل الضغط-إلى-تحويل العزل
معيار النجاح: لا يوجد انهيار في العزل أثناء التطبيقات المحددة عند مستوى BIL المقدر.
إجراءات الاختبار وطرق اكتشاف الفشل مفصلة في IEEE C57.98 (دليل اختبارات نبضات المحولات) وIEC 60076-4.
موجة دافعة-كاملة مقابل نبضة موجة مقطعة-.
| نوع الاختبار | غاية |
|---|---|
|
موجة دافعة برق كاملة-(LI) |
التحقق من مسارات العزل الرئيسية-الجلبة واللف-إلى-الأرض، والمرحلة-إلى-المرحلة |
|
موجة نبضية خاطفة -مقطعة (LIC) |
يشدد على العزل-المنعطف والداخلي-القرص بالقرب من ذروة الجهد؛ يحاكي العابرين سريع جدا |
بالنسبة للمعدات التي تحتوي على Um > 170 كيلو فولت (IEC)، تكون اختبارات الموجات المقطعة- روتينية بشكل عام. يتطلب IEEE -اختبار الموجة المقطعة لكل جداول BIL (يتراوح وقت القطع عادةً بين 2–3 ميكروثانية بعد الذروة اعتمادًا على مستوى BIL).
أمثلة على قيم BIL (مستويات IEEE المشتركة)
| جهد النظام الاسمي | أقصى جهد للنظام (كيلو فولت) | BIL المشترك (قمة كيلوفولت) |
|---|---|---|
|
15 كيلو فولت |
15 |
95 – 110 |
|
34.5 كيلو فولت |
36 |
150 – 200 |
|
69 كيلو فولت |
72.5 |
250 – 350 |
|
115 كيلو فولت |
121 |
450 – 550 |
|
138 كيلو فولت |
145 |
450 – 550 – 650 |
|
230 كيلو فولت |
242 |
750 – 900 |
|
345 كيلو فولت |
362 |
900 – 1175 |
|
500 كيلو فولت |
550 |
1300 – 1675 |
ارتفاع BIL=هامش عزل أكبر. يعتمد التحديد على التأريض، والتعرض، ومستوى حماية مانع الصواعق-وليس الجهد الكهربائي وحده.
متى يكون اختبار النبض BIL مطلوبًا؟
| معيار | عتبة الاختبار الروتيني |
|---|---|
|
إيك 60076-3 |
روتين نبض البرق لـ Um > 72.5 كيلو فولت؛ اختبار النوع في المستويات الأدنى |
|
معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات C57.12.90 |
روتين نبضة البرق لأم أكبر من أو يساوي 115 كيلو فولت |
أسفل هذه الحدود، يكون اختبار النبض عادةً عبارة عن اختبار تصميم/نوع على الوحدة الأولى من التصميم-لا يتكرر في كل محول إنتاج ما لم يتم تحديد ذلك.
لا يجوز أن تتلقى محولات التوزيع بجهد 11 كيلو فولت أو 15 كيلو فولت اختبارات نبضية روتينية ما لم يحددها المشتري.
BIL مقابل اختبارات العزل الكهربائي الأخرى
| امتحان | نوع الجهد | ما يثبت |
|---|---|---|
|
دفعة BIL (1.2/50 ميكروثانية) |
ذروة عابرة سريعة |
مقاومة الاندفاع المفاجئ-التنسيق البرقي |
|
تبديل الدافع |
موجة أطول (250/2500 ميكروثانية) |
مقاومة زيادة تبديل EHV |
|
اختبار الجهد التطبيقي (AC) |
تردد الطاقة، 1 دقيقة |
العزل الرئيسي في工频 |
|
اختبار الجهد المستحث |
ارتفاع تردد التيار المتردد |
تحويل العزل، التفريغ الجزئي |
|
مقاومة العزل (ميجر) |
العاصمة |
صيانة الرطوبة والتلوث-. |
تعتبر اختبارات النبض والتيار المتردد متكاملة. يمكن للمحول أن يجتاز اختبار تيار متردد مدته 1-دقيقة ولكنه يفشل في النبض إذا كان عزل الدوران ضعيفًا، ومن ثم يكون كلاهما مطلوبًا في مجموعة اختبار العزل الكهربائي.
المعدات المستخدمة لاختبار النبض BIL
يقوم مولد الجهد النبضي (مولد IVG / ماركس) - بتكديس المكثفات لإنتاج نبضات فئة MV-
فجوة القطع - لاختبارات الموجة- المقطعة
نظام المقسم والقياس - معايرة قياس الجهد وفقًا للمواصفة IEC 60060-1
المسجل الرقمي - التقاط الشكل الموجي وتحليل العامل k- (تصحيح التجاوز وفقًا للمواصفة IEC 60076-4)
كشف الفشل - انهيار الجهد والتيار المحايد والحساسات الصوتية
تقوم شركة Huazheng بتصنيع مولدات جهد نبضات البرق (على سبيل المثال، أنظمة 400 كيلو فولت، 1200 كيلو فولت / 60 كيلو جول) لمصانع المحولات واختبارات العزل الكهربائي المعملية.
IEC مقابل IEEE: نفس الفيزياء، وتسميات مختلفة
| وجه | اللجنة الانتخابية المستقلة | IEEE |
|---|---|---|
|
تصنيف دفعة البرق |
LIWV (ذروة كيلو فولت) |
BIL (قمة كيلو فولت) |
|
معيار تنسيق العزل |
إيك 60076-3، إيك 60071-1 |
C57.12.00 الجدول 4 |
|
طرق الاختبار |
إيك 60076-4 |
C57.12.90, C57.98 |
|
عتبة الاختبار الروتيني |
أم> 72.5 كيلو فولت |
أم أكبر من أو يساوي 115 كيلو فولت |
قد تختلف جهود الاختبار لنفس جهد النظام قليلاً بين جداول IEC وIEEE-استخدم دائمًا العقد-المعيار المحدد.
لماذا يهم BIL في هذا المجال
حتى إذا لم يخضع المحول الخاص بك مطلقًا لاختبار النبض في الخدمة، فإن تصنيف BIL الموجود على لوحة الاسم يخبرك بما يلي:
كيف يتم تنسيق العزل مع مانعات الصواعق
ما الذي يفترضه التصميم من زيادة التيار والجهد الزائد البرق
سواء كانت إعادة التنشيط-بعد حدوث خطأ أو إعادة تشغيل قاطع التفريغ تظل ضمن الهوامش الآمنة
إن المحول الذي يتم شراؤه بدون BIL مناسب لفئة التعريض الخاصة به يكون عرضة لمضات الجلبة وفشل عزل الملف والانقطاع الكارثي-بغض النظر عن مدى نجاحه في اجتياز اختبارات الميجر الروتينية.
