短時耐受電路測試檢測
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發(fā)布時間:2025-07-24 01:23:47 更新時間:2025-07-23 01:23:47
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作者:中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心
短時耐受電路測試檢測
短路故障是電力系統(tǒng)中最為嚴重的故障形式之一,會對電氣設備及整個系統(tǒng)造成毀滅性的沖擊。短時耐受能力,通常也稱作動熱穩(wěn)定電流耐受能力,是衡量電氣設備(如斷路器、隔離開關(guān)、母線槽、成套開關(guān)" />
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發(fā)布時間:2025-07-24 01:23:47 更新時間:2025-07-23 01:23:47
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作者:中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心
短路故障是電力系統(tǒng)中最為嚴重的故障形式之一,會對電氣設備及整個系統(tǒng)造成毀滅性的沖擊。短時耐受能力,通常也稱作動熱穩(wěn)定電流耐受能力,是衡量電氣設備(如斷路器、隔離開關(guān)、母線槽、成套開關(guān)設備、變壓器等)在發(fā)生短路的極端工況下,能否承受巨大電流產(chǎn)生的電動力(機械應力)和焦耳熱(熱效應)而不發(fā)生永久性損壞的關(guān)鍵性能指標。短時耐受電路測試檢測,即是在實驗室條件下,模擬真實短路故障發(fā)生時的大電流沖擊,以科學、規(guī)范的方法評估設備在規(guī)定的時間(通常是1秒,也有0.5秒、3秒等)內(nèi)承受該短路電流的能力。這項測試對于保障電力系統(tǒng)安全可靠運行、防止設備在短路時炸裂起火、避免事故擴大化至關(guān)重要,是設備型式試驗、出廠試驗和認證試驗的核心項目之一。
短時耐受電路測試的核心檢測項目圍繞設備在短路電流沖擊下的表現(xiàn)展開:
1. 載流能力驗證: 驗證設備的主電路(包括導體、觸頭、連接件等)能否在規(guī)定的短路電流峰值和有效值下,不因過熱而熔焊、燒毀或產(chǎn)生不可接受的變形。
2. 熱穩(wěn)定性(熱耐受)評估: 評估設備在短路電流持續(xù)時間內(nèi),導體及其絕緣材料因焦耳熱效應導致的溫升是否在允許范圍內(nèi),避免絕緣失效、材料性能退化或引發(fā)火災。
3. 動穩(wěn)定性(動耐受/電動力耐受)評估: 評估設備的結(jié)構(gòu)、支撐件、連接件等在巨大短路電流產(chǎn)生的強電磁力(電動力)作用下,是否發(fā)生斷裂、永久變形、位移過大、觸頭斥開無法閉合或部件飛出等機械破壞。
4. 絕緣性能驗證: 在短路試驗后,檢查設備的絕緣部件(如套管、絕緣子、相間及對地絕緣)是否仍能承受規(guī)定的工頻或沖擊耐壓試驗,確保其絕緣性能未因短路沖擊而劣化。
5. 外部效應觀察: 觀察并記錄短路試驗過程中及試驗后是否有電弧噴出、零件飛濺、外殼破裂等可能危及人身或周圍設備安全的外部現(xiàn)象。
進行短時耐受電路測試需要大型、精密的專用試驗設備系統(tǒng):
1. 大電流試驗系統(tǒng): 這是核心設備,通常由大容量工頻試驗變壓器、中間變壓器、大容量電抗器(用于調(diào)節(jié)電流波形和限制電流上升率)以及大功率整流器(如進行直流短路試驗)等組成的高壓大電流電源系統(tǒng)。它能產(chǎn)生高達數(shù)十甚至數(shù)百千安培(kA)的短路電流。
2. 短路試驗站/大電流實驗室: 提供具有足夠容量和堅固結(jié)構(gòu)的試驗場所,配備巨大的銅排系統(tǒng)用于電流傳輸,以及強大的接地和安全防護設施(如防爆墻、觀察窗、遠程控制系統(tǒng))。
3. 電流測量系統(tǒng):
4. 溫度測量系統(tǒng): 用于實時監(jiān)測關(guān)鍵部件(如導體、觸頭、連接點、絕緣材料表面)在短路過程中的溫升。常用設備包括:
5. 高速攝像機: 用于捕捉短路過程中的電弧發(fā)展、觸頭運動、機械變形等瞬態(tài)現(xiàn)象。
6. 動態(tài)應變測量系統(tǒng): 用于測量關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件在短路電動力作用下的應力應變情況。
7. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAQ): 高速、高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),同步記錄來自電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、應變傳感器等的所有信號,為分析提供完整數(shù)據(jù)支撐。
短時耐受電路測試遵循嚴格的標準化流程:
1. 試驗準備: 依據(jù)產(chǎn)品標準規(guī)定,確定被試品的安裝狀態(tài)、試驗參數(shù)(如電流峰值Ipk、短時耐受電流有效值Icw、耐受時間t,功率因數(shù)等)。連接測量傳感器(電流、電壓、溫度、應變等)。
2. 初始檢查: 記錄被試品初始狀態(tài)(外觀、尺寸、回路電阻、絕緣電阻等)。
3. 施加短路電流: 合上短路開關(guān),通過大電流試驗系統(tǒng)向被試品施加預定的短路電流(通常為預期短路電流)。通過調(diào)整電抗器或變壓器參數(shù),確保實際施加的電流峰值Ipk和有效值Icw(在規(guī)定的耐受時間t內(nèi))滿足標準要求。試驗電流波形應盡可能接近標準規(guī)定的特征。
4. 維持與監(jiān)測: 維持短路電流流過被試品規(guī)定的耐受時間(通常為1秒)。在此期間,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連續(xù)記錄所有預設通道的數(shù)據(jù)(電流、電壓、溫度、應變、視頻等),實時監(jiān)測設備狀態(tài)。
5. 分斷與恢復: 達到規(guī)定時間后,由試驗回路中的斷路器分斷短路電流。系統(tǒng)恢復至零電位。
6. 試驗后檢查: 冷卻后,對被試品進行仔細檢查:
7. 耐壓試驗: 對絕緣性能進行驗證(如進行工頻耐壓或沖擊耐壓試驗)。
8. 結(jié)果判定: 綜合所有檢查、測量數(shù)據(jù)和記錄(波形、視頻),依據(jù)相關(guān)標準判定被試品是否通過短時耐受能力測試。
短時耐受電路測試必須嚴格遵循國際、國家或行業(yè)標準,確保測試結(jié)果的權(quán)威性和可比性。主要標準包括:
1. IEC標準體系: 這是全球最廣泛采用的基礎標準。
2. 國家標準: 各國通常等同采用或修改采用IEC標準,或制定自己的國家標準。
3. 行業(yè)/產(chǎn)品專用標準: 針對具體類型的產(chǎn)品,會有更詳細的規(guī)定。
這些標準詳細規(guī)定了試驗條件(如環(huán)境溫度、安裝方式)、試驗參數(shù)(Ipk, Icw, t, 功率因數(shù)/時間常數(shù))、試驗回路(單相、三相、主回路、部分回路)、測量要求(精度、采樣率)、性能判據(jù)(允許溫升、允許變形、絕緣耐壓要求、外觀要求)以及試驗報告內(nèi)容等。嚴格遵守標準是確保短時耐受能力測試結(jié)果有效、可靠、被廣泛認可的關(guān)鍵。
證書編號:241520345370
證書編號:CNAS L22006
證書編號:ISO9001-2024001
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