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KEMA 采用 HBM 測量設備進行高壓系統測試

發布時間:2023-08-07      點擊次數:909

KEMA 采用 HBM 測量設備進行高壓系統測試

HBM 為 KEMA高壓實驗室 提供了三臺 Genesis High Speed 系列瞬態記錄儀,以取代 KEMA 實驗室在1995年至2000年期間購買的 LDS Nicolet設備。更換為新型測量設備的主要原因是需要執行 IEC 60060-2(2010)標準。

電源故障可能產生重大事故

在高壓實驗室,我們專注于高壓部件測試和認證,電力設備及計量,保護和控制設備。電力現在越來越復雜和脆弱,所以高壓裝置和系統的安全及控制變得越來越重要。關鍵系統的故障可能導致重大事故,給經濟帶來損失,甚至危及生命。

 

"我們在電力測試領域具有極高的聲譽,KEMA 測試證書是國際公認。”

John Mooren, KEMA實驗室的測試工程師.

KEMA 實驗室

位于阿納姆的高壓和高功率實驗室是 KEMA 實驗室的一部分,隸屬于DNV GL 的能源部門。大功率實驗室主要進行短路測試以確定材料的短路電阻。實驗室擁有四臺發電機,可以制造 8,800 MVA 短路電流,并在2015年新增兩臺新發電機,短路電流增加到13,000 MVA。

高壓實驗室主要負責測試和認證高壓電纜和組件,確定材料絕緣特性的介電測試組成。實驗室還進行了各種其他測試,如變壓器和開關設備的溫度測試,持續數月的耐久性測試,高壓校準以及包括絕緣體和安全繼電器在內的機械測試。

介電試驗

使用交流(AC),直流(DC)和雷電沖擊(LI)等進行電介質測試。 HBM瞬態記錄儀用于雷電沖擊測試。標準的雷電沖擊電壓波形具有1.2 微秒的前續和50微秒的半值時間。 HBM瞬態記錄儀系統測量速率非常高,達到了10納秒。波形的前持續時間可以進行 120次測量。閃電波形的峰值電壓使用符合IEC 60060-2 軟件公式進行評估。該軟件是 HBM Genesis High Speed 數據采集系統的一部分,非常適合此任務。

雷電浪涌電壓

雷電浪涌電壓由脈沖電壓發生器產生,脈沖電壓發生器由多個100千伏(或200千伏)的電容器組成,然后將它們串聯放電。高壓實驗室共有三臺脈沖電壓發生器。可實現的最大電壓為2.6 MV(每個電壓為200 kV的13個電容器),1.6 MV和1 MV(分別為16 kV和100 kV的16個電容器)。脈沖電壓的峰值按照國際標準確定。 400 kV高壓系統的脈沖電壓峰值為1425 kV,12 kV中壓系統峰值為75 kV。

實驗室包含六個高壓分壓器,用于測量脈沖電壓。每個分頻器都有自己的數字轉換發射器,還有兩個測量系統用于兩個輔助信號測量。整個系統共有八個發射器和三個接收器,以及三套 HBM 測量系統。

另一個新功能是通過光纖將測量數據傳輸到PC。不僅消除了干擾,使測量數據更準確。另外安全性也得到改善,因為光纖自身的特性決定其對高壓雷擊是免疫的。

為何是新設備?

“2009年我們開始使用新設備。這不僅是因為在2009年搬到了新的實驗室,主要是由于2010年生效的IEC 60060標準。作為HVL,我們在 IEC 標準委員會中擁有一席之地,我們希望保持最新狀態,并按照最現代的標準進行測試和認證。 IEC 60060標準描述了高壓測試條件,它規定了產生測試所需電壓的精確定義和指導原則,并描述了允許的測量公差以及測量系統的要求。''

John Mooren, KEMA 實驗室測試工程師.

2010年批準采購新型測量設備,并進行了有五家領先制造商的招標。三家制造商被??邀請在2011年在實驗室進行演示。根據最佳性價比,最終選擇HBM。

Perception 軟件

實施

新設備于2012年初交付。這包括 SOBE5600m 在內的三臺來自 Genesis HighSpeed 瞬態記錄儀,采樣率為100MS / s,每秒采樣量為1億次。 ISOBE5600系統由安裝在高壓測試環境中的數字化儀/發射器單元和接收器單元組成。發射機和接收機之間的通信是通過光纖,確保測試電池和控制室之間的電氣絕緣。用于處理測量數據的 HBM Perception 軟件也是解決方案的一部分,并執行IEC 60060-2中描述的計算。

HBM ISOBE5600t發射器/數字化儀具有衰減器,用于處理作為固定單元安裝在EMC盒中的輸入信號,這意味著測量結果不會受到電磁干擾的影響。數字轉換器/發射機將測量信號數字化,使其適合通過光纖電纜傳輸到接收器。Perception 高壓脈沖分析(HV-IA)軟件模塊提供了一個用于設置測試的控制面板,以及大多數功能可視化的圖形用戶界面,例如電壓曲線。

初始配置在2012年運行并獲得認證,之后與LabVIEW集成。DNV-GL高壓實驗室完全切換到使用 Genesis High Speed設備。新設備證明比舊系統明顯更準確,并且擁有完全符合IEC 60060 標準的測試功能。