Схема регулировочного автотрансформатора. Испытательные установки постоянного тока. Графическое представление формы импульса напряжения, страница 7

Для определения выдерживаемого напряжения используются результаты измерения 50%-ного разрядного напряжения. Значение U_0.5 может быть определено методом ступенчатого подъема. При ступенчатом способе испытаний к изоляции на каждой ступени напряжения прикладывается по 10...100 одинаковых импульсов и определяется частость появления разрядов. Полученная зависимость частости разрядов от напряжения импульса аппроксимируется функцией нормального закона распределения и с помощью обычных приемов статистической обработки определяется U_0.5  и . Следует отметить, что такие испытания конструкций с элементами несамовосстанавливающейся изоляции возможны только в том случае, когда прочность последних значительно выше, чем прочность газовой изоляции.

В реальных условиях эксплуатации изоляция электрооборудования подвергается воздействию внутренних перенапряжений, среди которых наибольшее значение имеют коммутационные, поэтому испытательные установки, воспроизводящие воздействия на изоляцию этих перенапряжений, называются генераторами внутренних перенапряжений (ГВП) или генераторами коммутационных перенапряжений. При испытании изоляции электрооборудования в соответствии с ГОСТ 1516.2-97 применяют импульсы: апериодический или колебательный, представляющий собой затухающие колебания напряжения около нулевого значения  или вокруг составляющей более низкой частоты. За разрядное напряжение принимается максимальное значение импульса, если разряд произошел на максимуме напряжения и за ним, и напряжение в момент разряда, если разряд произошел на фронте импульса. Время подъема импульса Т_u,определяется как интервал времени между моментами, когда напряжение равно нулю и когда оно достигает своего максимального значения U_mах, а длительность импульса Т_u - как интервал времени между началом импульса О₁ и моментом, когда напряжение понизилось до половины максимального значения.

Рис.6.20  Форма коммутационного импульса: а - апериодический; б - колебательный

Стандартными коммутационными импульсами являются апериодический импульс длиной 2500±500 мкс с длиной фронта 250±50 мкс и колебательный длиной 7500±2500 мкс с длиной фронта 4000 ±1000 мкс.

При испытании газовой изоляции допускается применять более короткие колебательные импульсы напряжения с временем подъема 100 мкс и длительностью 1000 мкс, а при испытаниях внутренней изоляции силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов применяют еще более короткие импульсы с 50 мкс и 500 мкс.

Стандартный апериодический коммутационный импульс можно получить на обычном генераторе импульсных напряжений при соответствующем увеличении фронтовой емкости и сопротивления фронтового и разрядного резисторов. Колебательный импульс также может быть получен в схеме ГИН при замене разрядных резисторов R_p индуктивностями.

Схемы генераторов внутренних перенапряжений на основе ГИН позволяют получить коммутационные импульсы напряжения с длительностью фронта до 500...1000 мкс. Для импульсов с более длинным фронтом используют схемы ГВП на основе испытательных трансформаторов.

После срабатывания разрядника Р напряжение на первичной обмотке трансформатора Т определяется сложением затухающих колебаний в контурах 1^]-С] и ЬгС2, частоты которых L₁-C₁, частоты которых . Со вторичной обмотки трансформатора снимается колебательный импульс высокого напряжения.

Величина амплитуды выходного напряжения ограничивается номинальным напряжением испытательного трансформатора и при переходе к оборудованию, предназначенному для работы в установках сверхвысокого напряжения, схема c ГВП с использованием траснсформатора оказывается неприемлемой. Импульсы более высокого напряжения могут быть получены в схеме на основе каскада трансформаторов, в которой напряжение двух встречно включенных колебательных контуров подается на параллельно соединенные первичные обмотки трансформаторов каскада Т2 и ТЗ.

Заряд конденсаторов С₁ и С₂ колебательных контуров осуществляется с помощью устройства, содержащего зарядный трансформатор Т5, регулятор напряжения Т4, вентиль VD и защитный резистор R₃. Поскольку зарядное устройство, а также емкости С₁ и С₂ находятся под высоким потенциалом U₁, определяемым напряжением на вторичной обмотке трансформатора каскада T2, то напряжение для зарядки конденсаторов С1 и С2 колебательных контуров необходимо подавать от зарядного трансформатора Т5 через