Dispositivo de prueba de corriente de impulso

El generador de corriente de impulso MOEORW-WGL150 es un dispositivo de prueba integrado diseñado específicamente para pruebas de alto-voltaje en sistemas de energía. Se utiliza principalmente para generar formas de onda de corriente de impulso de rayo estándar para pruebas de tensión residual y pruebas de tensión soportada en pararrayos, aisladores, espacios de aire, casquillos, transformadores de potencia, GIS y otros equipos de transmisión y transformación de energía. El dispositivo presenta una estructura de aleación de aluminio con un voltaje de carga máximo de 150 kV. El cuerpo principal y la consola de control están diseñados por separado, equilibrando la portabilidad con la seguridad operativa. El cuerpo principal adopta un método de carga de duplicación de voltaje-asimétrico, que consta de dos condensadores de pulso encerrados de metal-, un par de descargadores de chispas de activación y resistencias de carga/descarga para formar un circuito estándar. Las resistencias e inductores de conformación de ondas se pueden configurar de manera flexible según los requisitos de prueba para adaptarse a diversas características de carga. La consola de control, construida alrededor de un PLC Siemens, integra control de carga, control de disparo, visualización de voltaje y corriente, enclavamiento de seguridad y diagnóstico de fallas. Junto con una bobina de Rogowski y un divisor de tensión residual, forma un sistema de medición completo.

1. Salida de forma de onda de alta-precisión que garantiza datos de prueba confiables

El dispositivo emplea un sistema de control de carga de corriente constante-inteligente basado en PLC-Siemens-, combinado con módulos de procesamiento digital de 12-bits de alta-velocidad y alta-precisión y software-tecnología de redundancia de hardware, logrando una precisión de seguimiento del voltaje de carga mejor que ±0,5%, superando significativamente el requisito estándar nacional de inestabilidad de ±1%. El divisor de voltaje resistivo de CC cuenta con una carcasa aislada sumergida en aceite con un anillo de protección conectado a tierra, lo que elimina eficazmente la interferencia de capacitancia parásita en la precisión de la medición. Esta precisión garantiza una salida de forma de onda consistente en comparaciones de lotes y pruebas de tipo, evitando errores de juicio en las pruebas causados ​​por fluctuaciones del equipo.

2. Sistema de protección de seguridad redundante multi-capa

Todas las entradas y salidas del PLC están aisladas mediante tecnologías optoelectrónicas y de aislamiento de interruptores, lo que mantiene el circuito de control en un estado de bajo voltaje-totalmente aislado en todo momento. Incluso en el caso de una descarga disruptiva en el lado de alto-voltaje, las fuertes interferencias electromagnéticas transitorias no pueden penetrar el núcleo de control. Se proporciona un botón de parada de emergencia a nivel de hardware, que opera directamente a través de un circuito de hardware independiente del PLC con la máxima prioridad, cortando instantáneamente la alimentación del circuito principal cuando se presiona. Al finalizar la prueba, el dispositivo de conexión a tierra automático se conecta a través de un mecanismo accionado por un electroimán-para conectar a tierra el equipo de carga, mientras que los condensadores principales se cortocircuitan y descargan automáticamente-, eliminando los riesgos de descargas de voltaje residual. El bloqueo de la puerta garantiza que el sistema se active automáticamente si se abre la puerta de seguridad durante la prueba.

3. Diseño integrado de medición y control para una mayor eficiencia

El sistema integra control de carga, control de disparo, conmutación de polaridad, adquisición de datos y análisis de formas de onda en una única interfaz de operador. Antes de realizar la prueba, el operador simplemente configura el voltaje de carga (30,0-150 kV ajustable), el recuento de descarga (0-99 veces ajustable), el tiempo de aumento de voltaje (30-190 s ajustable) y el tiempo de intervalo en la pantalla táctil de la consola. Luego, el sistema completa automáticamente toda la secuencia de carga de corriente constante-, indicación de alcance de voltaje, activación del encendido y registro de datos. La conmutación de polaridad se realiza automáticamente mediante un motor de accionamiento con visualización de estado en tiempo real. Cuando se combina con un osciloscopio Tektronix y una transmisión de datos de fibra óptica, las formas de onda se guardan automáticamente y se pueden generar e imprimir informes de prueba estándar. En el modo completamente automático, los operadores solo necesitan configurar parámetros y monitorear la operación, lo que reduce significativamente la duración total de la prueba.

4. Amplia adaptabilidad a las condiciones operativas

El transformador de carga adopta un diseño de carcasa aislada-inmersa en aceite con un voltaje primario de 380 V, un voltaje secundario de 80 kV y una potencia nominal de 8 kVA, lo que garantiza la estabilidad térmica durante un funcionamiento continuo prolongado. La estructura del chasis de aleación de aluminio combina resistencia mecánica con un diseño liviano, lo que permite un funcionamiento normal a altitudes de hasta 1000 m, temperaturas que oscilan entre -10 grados y +45 grados y una humedad relativa de hasta el 90 %. Con respecto a la condensación en los componentes aislantes causada por diferencias de temperatura, el manual requiere explícitamente un período de descanso de 12 horas antes de su uso cuando las diferencias de temperatura superan los 25 grados, salvaguardando aún más la integridad del equipo a través de procedimientos operativos.

5. Diseño antiinterferencias-fuerte

La consola emplea ampliamente tecnologías optoelectrónicas y de aislamiento de interruptores. Todas las adquisiciones de señales analógicas -, incluido el voltaje primario y la corriente del transformador de carga y el voltaje de carga del cuerpo principal -, se procesan a través de módulos de procesamiento digital de alta velocidad- de 12-bits, con transmisión de señal a través de cables blindados a la consola. La comunicación de fibra óptica entre el osciloscopio y la computadora elimina por completo las rutas de interferencia del bucle de tierra. Incluso en entornos de campo transitorios fuertes generados por corrientes de descarga de 100 kA, el sistema de medición registra de manera estable los parámetros de forma de onda sin pérdida de datos ni desviación del control.

6. Diseño de estructura modular y mantenibilidad

El cuerpo principal consta de dos condensadores de pulso encerrados en metal-, un par de descargadores de chispas y resistencias de carga y descarga que forman un circuito de descarga estándar. Las resistencias e inductores de conformación de ondas-se pueden configurar de manera flexible según los requisitos de la muestra. Los módulos PLC internos, los transmisores y las placas de activación de la consola son componentes industriales estándar, lo que permite una rápida localización y sustitución de fallos. El mecanismo de accionamiento del explosor está equipado con detección de límite, lo que proporciona alarmas oportunas en caso de atascos o anomalías. El diseño modular reduce significativamente el tiempo de inactividad y mejora la disponibilidad del equipo.

El generador de corriente de impulso MOEORW-WGL150 es aplicable a los siguientes escenarios de prueba específicos:

Fábrica de pararrayos y pruebas de tipo:Realiza pruebas de voltaje residual de corriente de impulso de rayo y pruebas de voltaje soportado en descargadores de sobretensión de óxido metálico-para evaluar sus características operativas y capacidad de resistencia de energía bajo sobrevoltajes de rayo. Esta es la aplicación principal del dispositivo, que cumple con los estándares GB/T 11032 e IEC 60099-4.

Pruebas de rendimiento de impulso de cadena de aisladores:Evalúa las características de descarga disruptiva de la superficie y la resistencia mecánica de aisladores bajo corrientes de impulso de rayo, proporcionando datos experimentales para el diseño de aislamiento externo de líneas de transmisión.

Investigación de características de descarga de espacio de aire:Simula pruebas de ruptura de espacios de aire bajo sobretensiones de rayos en entornos de laboratorio para estudiar patrones de descarga bajo diversas configuraciones de electrodos, distancias de espacios y condiciones meteorológicas.

Pruebas de bujes y equipos GIS:Realiza pruebas de corriente de impulso en casquillos de transformadores de potencia, casquillos GIS y estructuras de aislamiento interno para verificar la confiabilidad de la coordinación del aislamiento bajo sobretensiones transitorias del sistema.

Verificación de resistencia del transformador de potencia:Realiza inyección de corriente de impulso en los puntos neutros del transformador o terminales de devanado para verificar el margen de aislamiento cuando se somete a intrusiones de ondas de rayos.

Investigación Básica en Instituciones Científicas: Sirve como fuente de corriente de impulso estándar en laboratorios de alto-voltaje para investigaciones fundamentales sobre características de ruptura de materiales, física de descargas y tecnologías de protección contra sobretensiones.

El generador de corriente de impulso MOEORW-WGL150 completo consta de los siguientes cuatro componentes principales, listos para su instalación y uso en el momento de la entrega:
1. Dispositivo de carga
Montado en un chasis de aleación de aluminio movible manualmente, que comprende: divisor de voltaje resistivo de CC (carcasa aislada-inmersa en aceite con anillo protector conectado a tierra), SCR bi-direccional y dispositivo de corriente-constante, transformador de carga (carcasa aislada-diseño sumergido en aceite, primario de 380 V/secundario de 80 kV, clasificación de 8 kVA), rectificador de silicio de alto-voltaje (Tipo 2DL-300kV/300mA, soportado por tubos aislantes, cambios de polaridad inversa de salida positiva/negativa), resistencia de protección (aproximadamente decenas de kilo-ohmios), dispositivo de conexión a tierra automática (mecanismo de contacto impulsado por electroimán, conexión a tierra automáticamente después de completar la prueba).
 

2. Cuerpo principal de impulso
Estructura tipo tanque de pilar aislado-, que comprende: condensadores principales (dos condensadores de pulso encerrados de metal-), resistencia de carga, resistencia de descarga, resistencias-conformación de ondas e inductores (configurables de manera flexible para cumplir con diversos requisitos de prueba de muestras), disparador de chispas (un par, impulsado neumáticamente), dispositivo de encendido, chasis de aleación de aluminio.
 

3. Consola de control
Consola de control portátil, que comprende: sistema de control PLC Siemens, interfaz de operador con pantalla táctil, pantalla digital de voltaje/corriente, botón de parada de emergencia (control directo por hardware con máxima prioridad), control del motor con conmutación de polaridad, configuración y visualización del voltaje de carga, diagnóstico de fallas y módulo de alarma.
 

4. Sistema de medición
Compuesto por: bobina Rogowski (para medición de corriente de impulso), divisor resistivo de voltaje residual (para medición de voltaje residual), cables de medición, interfaz de osciloscopio y módulo de comunicación de fibra-óptica (para transmisión de datos aislada entre el osciloscopio y la computadora).