d) Испытание противоположной полярностью можно провести, изменив на противоположное подсоединение УЗИП к генератору.
с) Интервал между отдельными импульсами должен быть достаточным для охлаждения образца до температуры окружающего воздуха.
f) Напряжение генератора комбинированной волны устанавливают таким образом, чтобы обеспечить напряжение разомкнутой цепи 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 Uoc, как указано изготовителем.
g) С уставками генератора по подпункту f) к УЗИП прикладывают четыре разряда для каждой амплитуды: два положительных и два отрицательных.
h) Для каждого импульса должны быть сняты осциллограммы тока, поданного к УЗИП генератором, и напряжения на выходе УЗИП.
i) Измеренное предельное напряжение — это максимальная величина напряжения, зарегистрированная на выходе УЗИП в течение всего испытательного цикла.
7.6 Испытание в рабочем режиме
Эти испытания применяют только для УЗИП, предназначенных для переменного тока. (Вопрос о УЗИП для постоянного тока — в стадии рассмотрения).
На рисунке 5 представлена схема испытания в рабочем режиме.
Рисунок 5 — Схема испытания в рабочем режиме
7.6.1 Общие положения
При испытании рабочие условия имитируют приложением к УЗИГТ предусмотренного числа специальных импульсов с одновременной подачей максимального длительного рабочего напряжения от источника переменного тока согласно 7.6.3.
Испытание следует проводить на трех новых образцах.
Вначале следует определить измеренное предельное напряжение испытанием по 7.5.
Во избежание чрезмерной нагрузки на образцы испытание по 7.5.2 выполняют только при In, а испытание по 7.5.4 и 7.5.5 — только при Uoc. Для испытания по 7.5.3 следует применять среднее из 10 измеренных пиковых значений.
7.6.2 Предварительные испытания по определению величины сквозного тока
Предварительные испытания призваны определить, действительно ли пиковое значение сквозного тока выше или ниже 500 А.
Если внутренняя конструкция и пиковое значение УЗИП известны, тогда предварительное испытание не требуется.
a) Испытание следует проводить на отдельном образце.
b) Ожидаемый ток короткого замыкания должен быть Iр 1,5 кА при cos = 0,95-0,05.
c) Образец подсоединяют к источнику напряжения промышленной частоты синусоидального переменного тока. Напряжение промышленной частоты, измеренное на выводах, должно быть максимально приближено к наибольшему длительному рабочему напряжению Uc (допуск минус 5 %). Частота источника напряжения переменного тока должна соответствовать номинальной частоте УЗИП.
d) Сквозной ток должен быть инициирован импульсом 8/20 или комбинированной волной.
e) Пиковое значение должно соответствовать Imax или Ipeak, или Uoc.
f) Импульс тока должен быть инициирован за 60 электрических градусов до пика напряжения промышленной частоты. Его полярность должна совпадать с полярностью полуволны напряжения промышленной частоты, в которой он инициирован.
g) Если в этой точке синхронизации нет сквозного тока, тогда импульс 8/20 подают позже, до появления генерированного сквозного тока, через каждые 10 электрических градусов.
7.6.3 Характеристики источника тока промышленной частоты для предварительного испытания
7.6.3.1 УЗИП со сквозным током ниже 500 А
Испытуемый образец должен быть подключен к источнику напряжения промышленной частоты. Полное сопротивление источника энергии должно быть таким, чтобы при прохождении сквозного тока пиковое значение напряжения промышленной частоты Uc, измеренное на выводах УЗИП, не понижалось более чем на 10 % от его пикового значения.
7.6.3.2 УЗИП со сквозным током свыше 500 А
Испытуемый образец должен быть включен в цепь с напряжением промышленной частоты Uc и ожидаемым током короткого замыкания при отключающей номинальной способности сквозного тока, заданной изготовителем, согласно таблице 11 или 500 А (выбирают большее значение).
7.6.4 Предварительные испытания классов I и II
При испытании прикладывают три группы импульсов тока (по пять импульсов в каждой группе), всего 15 импульсов тока 8/20 положительной полярности. Испытуемые образцы подсоединяют к силовому источнику согласно 7.6.3. Каждый импульс должен быть синхронизирован с промышленной частотой. Начиная от 0°, угол синхронизации повышают через 30° ± 5°. См. рисунок 6.
При испытании УЗИП по классу I прикладывают импульсы тока со значением Ipeak или In(выбирают большее значение).
При испытании УЗИП по классу II прикладывают импульсы тока со значением In.
|
Предварительные испытания |
Цикл рабочего режима: 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 Imax После каждого импульса тока в течение 30 мин подают Uc |
|
Импульсы прикладывают с интервалом в 1 мин. Каждый импульс прикладывают через 30° по часовой стрелке, начиная от 0° |
Рисунок 6 — График предварительного испытания и испытания в рабочем режиме
Интервал между отдельными импульсами составляет 50—60 с, а между труппами импульсов — 25—30 мин.
В интервале между группами импульсов подача питания к испытуемому образцу не требуется.
Ток следует записывать при каждом импульсе. При испытании не должно быть пробоев или перекрытий в образцах.
7.6.5 Испытания в рабочем режиме классов I и II
К УЗИП подают питание Uc от источника напряжения с номинальным током не менее 5 А. Данное испытание проводят с импульсами тока, подаваемыми ступенями до Ipeak (согласно 3.9) или Imax (согласно 3.10) через УЗИП.
После каждого импульса прикладывают в течение 30 мин напряжение промышленной частоты для проверки тепловой стабильности. УЗИП считают термостабильным, если пик активной составляющей Iс или рассеяние энергии постепенно снижаются в течение последних 15 мин прикладывания напряжения Uc.
Импульсы тока положительного заряда соответствующего пикового положительного значения должны инициироваться источником напряжения промышленной частоты для подачи к испытуемому образцу в следующем порядке:
a) один импульс тока при 0,10 (Ipeak или Imax); измерение тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха;
b) один импульс тока при 0,25 (Ipeak или Imax); измерение тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха;
c) один импульс тока при 0,50 (Ipeak или Imax); измерение тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха;
d) один импульс тока при 0,75 (Ipeak или Imax); измерение тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха;
с) один импульс тока при 1,00 (Ipeak или Imax); измерение тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха.
7.6.6 Критерии соответствия
УЗИП выдержал испытания, если после каждого импульса предварительного испытания и цикла рабочего режима достигнута тепловая стабильность. Кроме этого, любой сквозной ток должен быть самозатухающим. Фиксируемые в процессе испытания значения напряжения и тока, а также визуальный осмотр не должны выявлять пробоев и перекрытий в образцах. Во время испытаний не должно происходить механических повреждений.
К УЗИП следует приложить еще один импульс при In или Uос и подать питание при Uc в течение 30 мин. По истечении этого времени должна быть достигнута тепловая стабильность. После завершения испытательного цикла и после того как образец охладится до температуры, близкой к окружающей, измерение предельного напряжения, которое было проведено в начале испытательного цикла, следует повторить. УЗИП считают выдержавшим испытания, если измеренные значения до и после испытаний ниже или равны Up.
Затем испытуемый образец подсоединяют к источнику напряжения с максимальным длительным рабочим напряжением (Uс) и номинальной частотой.
Испытательный трансформатор должен обеспечивать ток короткого замыкания не менее 200 мА, если иное не указано изготовителем. Измеряют ток, проходящий через испытуемый образец. Его активная составляющая (измеренная на пике синусоиды) не должна быть более 1 мА.
7.6.6.1 УЗИП со сквозным током ниже 500 А
После завершения испытательного цикла и после того, как образец охладится до температуры, близкой к окружающей, измерение предельного напряжения, которое было проведено в начале испытательного цикла, следует повторить.
УЗИП считают выдержавшим испытания, если измеренные значения до и после испытаний не разнятся более чем на ± 10 %. Кроме этого, максимальное разрядное напряжение должно быть ниже Up.
7.6.6.2 УЗИП со сквозным током свыше 500 А
Испытуемый образец охлаждают до температуры, близкой к окружающей, и подключают к источнику напряжения синусоидального переменного тока. Минимальное напряжение переменного тока, измеренное на выводах УЗИП, должно соответствовать двукратному максимальному рабочему напряжению, а частота — номинальной частоте.
Испытательный трансформатор после регулировки до двукратного максимального длительного рабочего напряжения Uc на холостом ходу, если не указано иное изготовителем, должен иметь ток короткого замыкания не менее 200 мА.
Измеряют ток, проходящий через испытуемый образец. Его активная составляющая не должна превышать значение тока утечки 1 мА.
Предельное напряжение должно быть измерено для проверки фактического соответствия уровня напряжения защиты уровню, указанному изготовителем. Кроме того, проверяют, чтобы значение измеряемого предельного напряжения не уменьшилось более чем на 50 % по сравнению с первоначальным значением для гарантии правильности функционирования. В ходе этого испытания не должно быть механических повреждений.
7.6.7 Испытания класса III в рабочем режиме
Для испытания применяют источник напряжения промышленной частоты согласно 7.6.3.
К УЗИП через разделительный конденсатор (см. 7.1.4) подсоединяют генератор комбинированной волны. Допуск на параметры волны, как указано в таблице 4, приведен для точки подсоединения УЗИП. Значение Uос указывает изготовитель.
УЗИП проходит предварительное испытание по процедуре испытания согласно 7.6.4. В данном испытании номинальный разрядный ток заменяют значениями Uос.
Импульсный ток следует инициировать при пиковом значении соответствующего полупериода и одинаковой полярности с напряжением промышленной частоты.
Испытание в рабочем режиме выполняют согласно 7.6.5, используя генератор комбинированной волны со следующими уставками Uoc:
a) по одному положительному и отрицательному импульсу при 0,10 Uoc; проверка тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха.
b) по одному положительному и отрицательному импульсу при 0,25 Uoc; проверка тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха.
c) по одному положительному и отрицательному импульсу при 0,50 Uoc; проверка тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха.
d) по одному положительному и отрицательному импульсу при 0,75 Uoc; проверка тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха.
e) по одному положительному и отрицательному импульсу при 1,00 Uoc; проверка тепловой стабильности; охлаждение до температуры окружающего воздуха.
УЗИП считают выдержавшим испытания, если он соответствует критериям оценки 7.6.6.
7.7 Разъединители УЗИП и безопасная работоспособность УЗИП при перегрузке
Общие положения
Испытания следует проводить на каждом УЗИП. Испытания выполняют для защиты каждого вида, каждый раз на новых образцах.
7.7.1 Испытания разъединителей УЗИП на устойчивость к рабочему режиму
Разъединители УЗИП проверяют в ходе испытаний в рабочем режиме (см. 7.6), при этом они не должны подвергаться операции «включение—отключение» и должны быть в рабочем состоянии после испытаний.
7.7.2 Испытание тепловой стабильности УЗИП
7.7.2.1 Испытание на термостойкость
УЗИП выдерживают в нагревательной камере 24 ч при температуре (80±5) °С. Ни один внутренний разъединитель не должен в это время сработать.
7.7.2.2 Испытание на тепловую стабильность
Условия испытаний
Любой коммутационный элемент напряжения должен быть накоротко замкнут медной проволокой такого диаметра, который бы не позволил ей расплавиться в процессе испытаний.
Испытание следует проводить на защите каждого вида; тем не менее, когда виды защиты идентичны, допускается проведение испытания на защите того вида, который представляет наиболее неблагоприятную конструкцию. Процедура испытаний устанавливает два варианта:
- для УЗИП, содержащих только ограничивающие напряжение элементы, применяют процедуру а);
- для УЗИП, содержащих как ограничивающие, так и коммутирующие напряжение элементы, применяют процедуру b).
a) Процедура испытаний для УЗИП, не имеющего коммутирующего элемента, включенного последовательно с другими элементами
Испытуемые образцы подсоединяют к источнику промышленной частоты.
Напряжение должно быть достаточно высоким, чтобы через УЗИП проходил ток. Для этого испытания ток устанавливают на постоянное значение. Ток повышают поэтапно с точностью ±10 % до следующих значений: 2, 5, 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1000 мА (действующие значения или соответствующие пиковым).
