KEMA 采用 HBM 測(cè)量設(shè)備進(jìn)行高壓系統(tǒng)測(cè)試

發(fā)布時(shí)間：2023-08-07 點(diǎn)擊次數(shù)：945

KEMA 采用 HBM 測(cè)量設(shè)備進(jìn)行高壓系統(tǒng)測(cè)試

HBM 為 KEMA高壓實(shí)驗(yàn)室提供了三臺(tái) Genesis High Speed 系列瞬態(tài)記錄儀，以取代 KEMA 實(shí)驗(yàn)室在1995年至2000年期間購(gòu)買的 LDS Nicolet設(shè)備。更換為新型測(cè)量設(shè)備的主要原因是需要執(zhí)行 IEC 60060-2（2010）標(biāo)準(zhǔn)。

電源故障可能產(chǎn)生重大事故

在高壓實(shí)驗(yàn)室，我們專注于高壓部件測(cè)試和認(rèn)證，電力設(shè)備及計(jì)量，保護(hù)和控制設(shè)備。電力現(xiàn)在越來越復(fù)雜和脆弱，所以高壓裝置和系統(tǒng)的安全及控制變得越來越重要。關(guān)鍵系統(tǒng)的故障可能導(dǎo)致重大事故，給經(jīng)濟(jì)帶來損失，甚至危及生命。

"我們?cè)陔娏y(cè)試領(lǐng)域具有極高的聲譽(yù)，KEMA 測(cè)試證書是國(guó)際公認(rèn)。”

John Mooren, KEMA實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試工程師.

KEMA 實(shí)驗(yàn)室

位于阿納姆的高壓和高功率實(shí)驗(yàn)室是 KEMA 實(shí)驗(yàn)室的一部分，隸屬于DNV GL 的能源部門。大功率實(shí)驗(yàn)室主要進(jìn)行短路測(cè)試以確定材料的短路電阻。實(shí)驗(yàn)室擁有四臺(tái)發(fā)電機(jī)，可以制造 8,800 MVA 短路電流，并在2015年新增兩臺(tái)新發(fā)電機(jī)，短路電流增加到13,000 MVA。

高壓實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)測(cè)試和認(rèn)證高壓電纜和組件，確定材料絕緣特性的介電測(cè)試組成。實(shí)驗(yàn)室還進(jìn)行了各種其他測(cè)試，如變壓器和開關(guān)設(shè)備的溫度測(cè)試，持續(xù)數(shù)月的耐久性測(cè)試，高壓校準(zhǔn)以及包括絕緣體和安全繼電器在內(nèi)的機(jī)械測(cè)試。

介電試驗(yàn)

使用交流（AC），直流（DC）和雷電沖擊（LI）等進(jìn)行電介質(zhì)測(cè)試。 HBM瞬態(tài)記錄儀用于雷電沖擊測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)的雷電沖擊電壓波形具有1.2 微秒的前續(xù)和50微秒的半值時(shí)間。 HBM瞬態(tài)記錄儀系統(tǒng)測(cè)量速率非常高，達(dá)到了10納秒。波形的前持續(xù)時(shí)間可以進(jìn)行 120次測(cè)量。閃電波形的峰值電壓使用符合IEC 60060-2 軟件公式進(jìn)行評(píng)估。該軟件是 HBM Genesis High Speed 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一部分，非常適合此任務(wù)。

400 kV電纜系統(tǒng)，配有2.6 MV脈沖電壓發(fā)生器和3000 kV分壓器。帶有HBM發(fā)射器的EMC盒位于分頻器的基座。

校準(zhǔn)帶有1 MV脈沖電壓發(fā)生器700 kV分壓器測(cè)試設(shè)置。帶有 HBM 發(fā)射器的EMC盒位于分頻器的基座。

雷電浪涌電壓

雷電浪涌電壓由脈沖電壓發(fā)生器產(chǎn)生，脈沖電壓發(fā)生器由多個(gè)100千伏（或200千伏）的電容器組成，然后將它們串聯(lián)放電。高壓實(shí)驗(yàn)室共有三臺(tái)脈沖電壓發(fā)生器。可實(shí)現(xiàn)的最大電壓為2.6 MV（每個(gè)電壓為200 kV的13個(gè)電容器），1.6 MV和1 MV（分別為16 kV和100 kV的16個(gè)電容器）。脈沖電壓的峰值按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確定。 400 kV高壓系統(tǒng)的脈沖電壓峰值為1425 kV，12 kV中壓系統(tǒng)峰值為75 kV。

實(shí)驗(yàn)室包含六個(gè)高壓分壓器，用于測(cè)量脈沖電壓。每個(gè)分頻器都有自己的數(shù)字轉(zhuǎn)換發(fā)射器，還有兩個(gè)測(cè)量系統(tǒng)用于兩個(gè)輔助信號(hào)測(cè)量。整個(gè)系統(tǒng)共有八個(gè)發(fā)射器和三個(gè)接收器，以及三套 HBM 測(cè)量系統(tǒng)。

另一個(gè)新功能是通過光纖將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C。不僅消除了干擾，使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。另外安全性也得到改善，因?yàn)楣饫w自身的特性決定其對(duì)高壓雷擊是免疫的。

為何是新設(shè)備?

“2009年我們開始使用新設(shè)備。這不僅是因?yàn)樵?009年搬到了新的實(shí)驗(yàn)室，主要是由于2010年生效的IEC 60060標(biāo)準(zhǔn)。作為HVL，我們?cè)?IEC 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)中擁有一席之地，我們希望保持最新狀態(tài)，并按照最現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試和認(rèn)證。 IEC 60060標(biāo)準(zhǔn)描述了高壓測(cè)試條件，它規(guī)定了產(chǎn)生測(cè)試所需電壓的精確定義和指導(dǎo)原則，并描述了允許的測(cè)量公差以及測(cè)量系統(tǒng)的要求。''

John Mooren, KEMA 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試工程師.

2010年批準(zhǔn)采購(gòu)新型測(cè)量設(shè)備，并進(jìn)行了有五家領(lǐng)先制造商的招標(biāo)。三家制造商被??邀請(qǐng)?jiān)?011年在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行演示。根據(jù)最佳性價(jià)比，最終選擇HBM。

Perception 軟件

實(shí)施

新設(shè)備于2012年初交付。這包括 SOBE5600m 在內(nèi)的三臺(tái)來自 Genesis HighSpeed 瞬態(tài)記錄儀，采樣率為100MS / s，每秒采樣量為1億次。 ISOBE5600系統(tǒng)由安裝在高壓測(cè)試環(huán)境中的數(shù)字化儀/發(fā)射器單元和接收器單元組成。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的通信是通過光纖，確保測(cè)試電池和控制室之間的電氣絕緣。用于處理測(cè)量數(shù)據(jù)的 HBM Perception 軟件也是解決方案的一部分，并執(zhí)行IEC 60060-2中描述的計(jì)算。

HBM ISOBE5600t發(fā)射器/數(shù)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(hào)，這意味著測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到電磁干擾的影響。數(shù)字轉(zhuǎn)換器/發(fā)射機(jī)將測(cè)量信號(hào)數(shù)字化，使其適合通過光纖電纜傳輸?shù)浇邮掌鳌erception 高壓脈沖分析（HV-IA）軟件模塊提供了一個(gè)用于設(shè)置測(cè)試的控制面板，以及大多數(shù)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(yùn)行并獲得認(rèn)證，之后與LabVIEW集成。DNV-GL高壓實(shí)驗(yàn)室完全切換到使用 Genesis High Speed設(shè)備。新設(shè)備證明比舊系統(tǒng)明顯更準(zhǔn)確，并且擁有完全符合IEC 60060 標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試功能。

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