Apa Itu Tes Impuls BIL? Penjelasan Impuls Petir

Uji impuls BIL menerapkan tegangan impuls petir standar ke peralatan listrik-paling umum transformator daya-untuk memverifikasi bahwa isolasinya dapat menahan lonjakan-kekuatan tinggi yang cepat, mirip dengan sambaran petir dan peristiwa peralihan pada jaringan listrik.

BIL adalah singkatan dari Basic Lightning Impulse Insulation Level (terminologi IEEE). Ini adalah tegangan ketahanan impuls petir yang dinyatakan dalam kV puncak (puncak). Dalam standar IEC, konsep yang sama disebut LIWV (tegangan ketahanan impuls petir terukur) berdasarkan IEC 60076-3.

Pengujian ini tidak menyimulasikan sambaran petir sungguhan di gardu induk Anda-pengujian ini membuktikan margin insulasi desain memadai untuk perlindungan terkoordinasi dengan penahan lonjakan arus.

Apa yang diwakili oleh BIL

BIL adalah rating desain, bukan tegangan operasi rutin. Ini mendefinisikan tegangan impuls puncak maksimum yang harus dipertahankan sistem isolasi tanpa kerusakan.

Setiap terminal belitan transformator menerima nilai BIL yang disesuaikan dengan tegangan sistem maksimum, eksposur, dan koordinasi proteksi lonjakan arus.

Bentuk gelombang impuls standar: 1,2/50 µs

Uji impuls petir menggunakan gelombang-eksponensial ganda yang ditentukan oleh dua konstanta waktu:

Bentuk 1,2/50 µs ini mewakili-tegangan lebih yang meningkat dan meluruh dengan cepat-tekanan listrik yang ditimbulkan petir pada bushing, belitan, dan struktur isolasi.

Persyaratan dan toleransi bentuk gelombang ditentukan dalam IEC 60060-1 dan diterapkan pada transformator berdasarkan IEC 60076-4.

Cara kerja tes impuls BIL

Siapkan benda uji trafo - rakitan lengkap, sudah diolah oli, bushing terpasang

Hubungkan terminal - impuls yang diterapkan ke setiap terminal jalur; belitan yang belum-diuji dibumikan sesuai standar

Menghasilkan impuls tegangan impuls - generator (generator Marx) menghasilkan tegangan puncak yang diperlukan

Terapkan-impuls gelombang penuh - biasanya satu gelombang tereduksi (~50–75% BIL) lalu dua impuls-gelombang penuh pada 100% BIL

Pantau kegagalan - deteksi kerusakan melalui jatuhnya tegangan, lonjakan arus, atau sinyal akustik/mekanis

Rekam bentuk gelombang - osiloskop digital memverifikasi tegangan puncak, waktu depan, dan waktu hingga setengah-nilai

Impuls-pengujian gelombang - cincang opsional dipotong mendekati puncak (biasanya ~115% BIL) untuk mengubah tegangan-menjadi-mengubah isolasi

Kriteria lulus: Tidak ada kerusakan isolasi selama aplikasi yang ditentukan pada tingkat BIL terukur.

Prosedur pengujian dan metode deteksi kegagalan dirinci dalam IEEE C57.98 (Panduan Pengujian Impuls Transformator) dan IEC 60076-4.

Impuls-gelombang penuh vs terpotong-gelombang

Untuk peralatan dengan Um > 170 kV (IEC), pengujian gelombang cincang umumnya dilakukan secara rutin. IEEE memerlukan pengujian gelombang cincang-per tabel BIL (waktu pemotongan biasanya 2–3 µs setelah puncak bergantung pada tingkat BIL).

Contoh nilai BIL (tingkat umum IEEE)

BIL lebih tinggi=margin isolasi lebih besar. Pemilihan bergantung pada tingkat perlindungan grounding, eksposur, dan penangkal lonjakan arus-bukan tegangan saja.

Kapan tes impuls BIL diperlukan?

Di bawah ambang batas ini, pengujian impuls biasanya merupakan pengujian desain/tipe pada unit pertama suatu desain-yang tidak diulangi pada setiap transformator produksi kecuali ditentukan.

Trafo distribusi pada 11 kV atau 15 kV mungkin tidak menerima uji impuls rutin kecuali pembeli menentukannya.

BIL vs tes dielektrik lainnya

Tes impuls dan AC saling melengkapi. Sebuah transformator dapat lulus pengujian AC selama 1-menit namun gagal dalam impuls jika insulasi belitannya lemah-oleh karena itu keduanya diperlukan dalam rangkaian pengujian dielektrik.

Peralatan yang digunakan untuk pengujian impuls BIL

Generator tegangan impuls (generator IVG / Marx) - menumpuk kapasitor untuk menghasilkan impuls kelas MV-

Memotong celah - untuk uji gelombang-cincang

Sistem pembagi dan pengukuran - pengukuran tegangan terkalibrasi sesuai IEC 60060-1

Perekam digital - penangkapan bentuk gelombang dan analisis faktor k-(koreksi melampaui batas sesuai IEC 60076-4)

Deteksi kegagalan - tegangan runtuh, arus netral, sensor akustik

Huazheng memproduksi generator tegangan impuls petir (misalnya sistem 400 kV, 1200 kV / 60 kJ) untuk pabrik transformator dan pengujian dielektrik laboratorium.

IEC vs IEEE: fisika sama, label berbeda

Tegangan uji untuk tegangan sistem yang sama mungkin sedikit berbeda antara tabel IEC dan IEEE-selalu gunakan standar yang ditentukan-kontrak.

Mengapa BIL penting di lapangan

Sekalipun trafo Anda tidak pernah menjalani pengujian impuls saat digunakan, peringkat BIL pada pelat nama memberi tahu Anda:

Bagaimana isolasi dikoordinasikan dengan arester surja

Apa yang diasumsikan oleh desain lonjakan switching dan tegangan lebih petir

Baik-pemberian energi ulang setelah kerusakan atau penghentian ulang pemutus vakum tetap berada dalam batas aman

Trafo yang dibeli tanpa BIL yang memadai untuk kelas paparannya rentan terhadap flashover bushing, kegagalan insulasi belitan, dan pemadaman listrik yang parah-terlepas dari seberapa baik trafo tersebut lulus uji megger rutin.