Схема регулировочного автотрансформатора. Испытательные установки постоянного тока. Графическое представление формы импульса напряжения, страница 8

Рис.6.21 Принципиальная схема ГВП с использованием трансформатора.

Рис.6.22 Схема ГВП на основе каскада трансформаторов.

изолирующий трансформатор Т6, изоляция которого рассчитана на полное напряжение трансформатора Т2. Для управления работой разрядника Р применяют схемы синхронизации и поджига, находящиеся под потенциалом земли и U₁ соответственно, поэтому передача управляющего импульса от схемы синхронизации к схеме поджига производится с помощью специального устройства светового управления.

Если последовательно с трансформаторами T2 и T3 включить трансформатор T1, питаемый от сети с частотой 50 Гц, то на синусоидальное напряжение промышленной частоты трансформатора Т1 наложится напряжение трансформаторов T2 и T3.

Испытания изоляции коммутационными импульсами проводятся для оборудования переменного тока на напряжение 330 кВ и более. Испытания внутренней изоляции, кроме газовой, осуществляется по трехударной методике, а внешней - по 15-ударной методике положительным и отрицательным импульсами, как и при испытаниях грозовыми импульсами. Внешняя изоляция испытывается при сухой поверхности изоляторов и под дождем, как в случае испытания повышенным напряжением промышленной частоты. Средние вертикальная и горизонтальная составляющие силы дождя должны находиться в пределах 1,0-1,5 мм/мин, а напряжение к изоляции прикладывается не раньше, чем через 15 мин после начала увлажнения ее искусственным дождем.

При разработке высоковольтных аппаратов возникает необходимость проводить их испытания значительными импульсными токами. Такие токи в условиях эксплуатации появляются в результате грозовых разрядов и коротких замыканий в энергосистемах. В лабораторных условиях их получают с помощью накопителей энергии, т. е. устройств, в которых в течение длительного времени происходит накопление энергии от источника ограниченной мощности. Разряд за короткий промежуток времени приводит к резкому увеличению мощности, выделяющейся в нагрузке, и протекающего через него тока. Наиболее распространены накопители: емкостные (конденсаторные батареи), индуктивные (катушки с током), механические (большие вращающиеся маховики) и химические (аккумуляторы). При ударах молнии в линии электропередачи и подстанции оборудование подвергается воздействию униполярных импульсов тока порядка 10⁴...10⁵ А с длительностью в несколько десятков микросекунд.

Для имитации токов молнии в лабораторных условиях применяют емкостные накопители, называемые генераторами импульсных токов (ГИТ). Униполярный импульс тока с заданными параметрами может быть получен при разряде емкости на активное сопротивление через индуктивность. Для получения максимальной амплитуды тока в апериодическом разряде R необходимо уменьшать до значения . При этом имеет место критический апериодический разряд и амплитуда импульса тока равна

Рис.6.23. Расчетная схема ГИТ.

Приведенные выражения показывают, что если U₀=const, наибольшие амплитуды токов могут быть получены при минимально возможных индуктивности L и сопротивлении R и максимальной величине емкости С контура. Получение необходимой по величине емкости осуществляется параллельным соединением конденсаторов. Такое соединение связано с опасностью взрыва при повреждении любого из параллельно соединенных конденсаторов, поскольку на него разряжаются все остальные конденсаторы. Для предотвращения взрыва последовательно с конденсаторами включают резисторы r, они ограничивают ток через поврежденный конденсатор до такой величины, при которой выделяющаяся в конденсаторе энергия не приводит к его взрыву.

Рис.6.24 Принципиальная схема ГИТ.

Уменьшение индуктивности цепи разряда обеспечивается расположением конденсаторов по окружности. При этом объект испытаний ИО размещается в центре. Однако, если испытуемый объект по каким-либо причинам не может быть установлен в центре ГИТ, то связь отдельных конденсаторов с объектом выполняется отрезками коаксиального кабеля одинаковой длины. Параллельное включение многих отрезков кабеля позволяет существенно снизить индуктивность цепи разряда.