BIL-impulssitestissä käytetään standardoitua salamaimpulssijännitettä sähkölaitteisiin -yleisimmin tehomuuntajiin-, jotta varmistetaan, että sen eristys kestää nopeita, suuria{2}}piikkejä, jotka vastaavat salamaniskuja ja verkon kytkentätapahtumia.
BIL on lyhenne sanoista Basic Lightning Impulse Insulation Level (IEEE-terminologia). Se on nimellinen salama{1}}impulssin kestojännite, joka ilmaistaan kV-huipuina (harja). IEC-standardeissa samaa käsitettä kutsutaan nimellä LIWV (nimellinen salamaniskunkestojännite) IEC 60076-3:n mukaisesti.
Testi ei simuloi todellista salamaniskua sähköasemaasi{0}}se osoittaa, että suunniteltu eristysmarginaali on riittävä koordinoituun suojaukseen ylijännitesuojalla.
Mitä BIL edustaa
BIL on suunnitteluarvo, ei rutiinikäyttöjännite. Se määrittelee suurimman huippuimpulssin jännitteen, jonka eristysjärjestelmän tulee kestää ilman rikkoutumista.
| Termi | Vakio | Merkitys |
|---|---|---|
|
BIL |
IEEE C57.12.00 / C57.12.90 |
Salamaimpulssin peruseristystaso |
|
LIWV |
IEC 60076-3 |
Nimellinen salamaimpulssin kestojännite |
|
BSL |
IEEE (vaihto) |
Peruskytkentäimpulssieristyksen taso |
|
SIWV |
IEC 60076-3 |
Nimellinen kytkentäimpulssin kestojännite |
Jokainen muuntajan käämin liitin vastaanottaa BIL-arvon, joka on sovitettu järjestelmän enimmäisjännitteen, valotuksen ja ylijännitesuojan koordinaatioon.
Normaali impulssiaaltomuoto: 1,2/50 µs
Salamaimpulssitesteissä käytetään kaksinkertaista{0}}eksponentiaalista aaltoa, joka määritellään kahdella aikavakiolla:
| Parametri | Arvo | Merkitys |
|---|---|---|
|
Etuaika (T1) |
1.2 µs |
Aika saavuttaa huippu (virtuaalinen rintama) |
|
Aika puolittaa -arvo (T2) |
50 µs |
Aika huipusta 50 % amplitudiin |
|
Vastakkaisuus |
Yleensä negatiivinen |
Normaali testinapaisuus monissa laboratorioissa |
Tämä 1,2/50 µs muoto edustaa nopeasti-nousevaa, nopeasti vaimenevaa ylijännitettä-, jonka salama aiheuttaa holkkeihin, käämeihin ja eristysrakenteisiin.
Aaltomuotovaatimukset ja toleranssit on määritelty standardissa IEC 60060-1 ja niitä sovelletaan muuntajiin standardin IEC 60076-4 mukaisesti.
Kuinka BIL-impulssitesti toimii
Valmistele testikohteen - muuntaja täysin koottuna, öljykäsitelty, holkit asennettuna
Yhdistä liittimet - jokaiseen linjapäätteeseen kohdistettu impulssi; ei--testatut käämit, jotka on maadoitettu standardin mukaan
Luo impulssi - impulssijännitegeneraattori (Marx-generaattori) tuottaa vaaditun huippujännitteen
Käytä täysiä-aaltoimpulssia - tyypillisesti yksi alennettu aalto (~50–75 % BIL) ja sitten kaksi täyttä-aaltoimpulssia 100 % BIL:llä
Vian valvonta - havaitse vika jännitteen romahtamisen, virtapiikin tai akustisten/mekaanisten signaalien avulla
Tallenna aaltomuotoja - digitaaliset oskilloskoopit varmistavat huippujännitteen, etuajan ja ajan puolittamiseen-
Valinnainen katkaistu-aaltotesti - impulssi leikattu lähellä huippua (tyypillisesti ~115 % BIL:stä) jännityskierron-kääntämiseksi-eristyksen
Läpäisykriteeri: Ei eristyksen hajoamista määritettyjen sovellusten aikana nimellisarvolla BIL.
Testausmenettelyt ja vikojen havaitsemismenetelmät on kuvattu yksityiskohtaisesti IEEE C57.98:ssa (Guide for Transformer Impulse Tests) ja IEC 60076-4:ssä.
Täysi-aalto vs. katkaistu-aaltoimpulssi
| Testityyppi | Tarkoitus |
|---|---|
|
Täys-aallon salamaimpulssi (LI) |
Vahvistaa tärkeimmät eristysreitit-holkki, käämitys-maahan-, vaiheesta-vaiheeseen- |
|
Katkaistu{0}}aaltosalaman impulssi (LIC) |
Korostaa käännösten ja{1}}levyjen välistä eristystä lähellä huippujännitettä; simuloi erittäin nopeita transientteja |
Laitteille, joiden Um > 170 kV (IEC), katkoaaltotestit ovat yleensä rutiinia. IEEE vaatii katkaistua-aaltotestausta BIL-taulukoiden mukaan (katkaisuaika tyypillisesti 2–3 µs huipun jälkeen BIL-tasosta riippuen).
Esimerkki BIL-arvoista (IEEE:n yleiset tasot)
| Järjestelmän nimellisjännite | Järjestelmän maksimijännite (kV) | Common BIL (kV crest) |
|---|---|---|
|
15 kV |
15 |
95 – 110 |
|
34,5 kV |
36 |
150 – 200 |
|
69 kV |
72.5 |
250 – 350 |
|
115 kV |
121 |
450 – 550 |
|
138 kV |
145 |
450 – 550 – 650 |
|
230 kV |
242 |
750 – 900 |
|
345 kV |
362 |
900 – 1175 |
|
500 kV |
550 |
1300 – 1675 |
Korkeampi BIL=suurempi eristysmarginaali. Valinta riippuu maadoituksen, valotuksen ja ylijännitesuojan suojaustasosta-ei pelkästään jännitteestä.
Milloin BIL-impulssitesti vaaditaan?
| Vakio | Rutiinitestin kynnys |
|---|---|
|
IEC 60076-3 |
Salamapulssirutiini Um > 72,5 kV; tyyppitesti alemmilla tasoilla |
|
IEEE C57.12.90 |
Salamaimpulssirutiini Um:lle Suurin tai yhtä suuri kuin 115 kV |
Näiden kynnysarvojen alapuolella impulssitestaus on tyypillisesti suunnittelu-/tyyppitesti suunnittelun ensimmäiselle yksikölle,{0}}ei toisteta jokaisessa tuotantomuuntajassa, ellei toisin mainita.
Jakelumuuntajille 11 kV tai 15 kV ei saa suorittaa rutiiniimpulssitestauksia, ellei ostaja niin määrää.
BIL vs muut dielektriset testit
| Testata | Jännitteen tyyppi | Mitä se todistaa |
|---|---|---|
|
BIL-impulssi (1,2/50 µs) |
Nopea ohimenevä huippu |
Ylijännitekestävyys-salamakoordinaatiota |
|
Vaihtoimpulssi |
Pidempi aalto (250/2500 µs) |
EHV-kytkentäjännitekestävyys |
|
Sovellettu jännitetesti (AC) |
Tehotaajuus, 1 minuutti |
Tärkeä eristys osoitteessa工频 |
|
Indusoituneen jännitteen testi |
Korotettu taajuus AC |
Käännä eristys, osittainen purkaus |
|
Eristysvastus (Megger) |
DC |
Kosteus, kontaminaatio{0}}huolto |
Impulssi- ja AC-testit täydentävät toisiaan. Muuntaja voi läpäistä 1-minuutin vaihtovirtatestin mutta epäonnistua impulssissa, jos käännöseristys on heikko, joten molemmat vaaditaan dielektrisessä testisarjassa.
BIL-impulssitestaukseen käytetyt laitteet
Impulssijännitegeneraattori (IVG / Marx-generaattori) - pinoaa kondensaattoreita tuottaakseen MV-luokan impulsseja
Katkoväli - katkottujen-aaltojen testeihin
Jakaja ja mittausjärjestelmä - kalibroitu jännitteen mittaus standardin IEC 60060-1 mukaan
Digitaalisen tallentimen - aaltomuodon sieppaus ja k-kerroinanalyysi (ylityskorjaus standardin IEC 60076-4 mukaan)
Vian havaitseminen - jännitteen romahdus, nollavirta, akustiset anturit
Huazheng valmistaa salamaimpulssijännitegeneraattoreita (esim. 400 kV, 1200 kV / 60 kJ järjestelmät) muuntajatehtaan ja laboratorion eristetestausta varten.
IEC vs IEEE: sama fysiikka, eri etiketit
| Aspekti | IEC | IEEE |
|---|---|---|
|
Salaman impulssiluokitus |
LIWV (kV huippu) |
BIL (kV harja) |
|
Eristyksen koordinointistandardi |
IEC 60076-3, IEC 60071-1 |
C57.12.00 Taulukko 4 |
|
Testausmenetelmät |
IEC 60076-4 |
C57.12.90, C57.98 |
|
Rutiinitestin kynnys |
Um > 72,5 kV |
Um Suurempi tai yhtä suuri kuin 115 kV |
Testijännitteet samalle järjestelmäjännitteelle voivat vaihdella hieman IEC- ja IEEE-taulukoiden välillä-käytä aina sopimuksessa-määritettyä standardia.
Miksi BIL:llä on merkitystä alalla
Vaikka muuntajallesi ei koskaan suoritettaisi impulssitestausta käytössä, tyyppikilvessä oleva BIL-luokitus kertoo:
Kuinka eristys koordinoidaan ylijännitesuojainten kanssa
Millaisen kytkentäpiikin ja salaman ylijännitteen suunnittelu olettaa
Pysyykö{0}}jännitteen saaminen vian tai tyhjiökatkaisijan uudelleeniskujen jälkeen turvarajojen sisällä
Muuntaja, joka on hankittu ilman riittävää BIL-arvoa sen altistusluokkaan nähden, on alttiina läpiviennin ylilyönnille, käämien eristyshäiriöille ja katastrofaalisille katkoksille-riippumatta siitä, kuinka hyvin se läpäisee rutiininomaiset megger-testit.