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电热老化测试系统技术方案

2020-09-22

一、概述
本测试系统由四部分组成,该系统由电源稳压系统、交直流高压系统、加热系统及自动控制采集系统分构成。配合综合测试软件,可实现电气绝缘材料在高温、常温、低温环境下的电热老化性能测试。电源稳压系统保护电源电压为380V、高压系统由高压变压器、调压器、及高压控制柜组成,提供试验时施加的高压;加热系统由高低温试验箱提供环境温度、自动控制系统用以自动控制电热老化试验,该系统采用PLC集中控制方式,能够长时间连续工作,并完成试验过程中的温度、电压、电流、时间参数的自动测量。高压因试验过程较长,要求设备必须能否长时间连续工作,要求较高。

 
 

                                                                                                                                 设备原理图
 
二、系统参数: 
MAX试验电压:交、直流20kV
供电要求:380V
设备功率:30KVA
试验温度范围:-65℃~+120℃
试验电压精度:1.5%
漏电流:MAX120mA(可设定10mA内)
测试通道:6通道(可扩展)
升压方式:程控
试验方式:耐压试验
控制系统:德国西门子PLC与单片机互锁控制
试样施加力方式:砝码
试加力: 50 N
样品数量:   6个(可扩展)


三、高压控制系统说明:
本系统高压部分使用30KVA试验变压器,MAX试验电压20kV,
控制部分采用西门子公司生产的CPU226系列控制通过升压变压器对高压变压器进行升压,高压输出端安装限流电阻以保护变压器短路电流冲击。
泄露电流测试:通过采用北京阿尔泰公司制造的高速采集卡,采样莱姆公司制造的高精度霍尔传感器,实现环氧树脂试样泄露电流高速采集;
高压输出部分采用自制高压断路系统分别给多个样品施加高压,当样品失效或达到设定电流阀值时,进行相应的高压输出断路器进行切断从而不影响其它样品继续试验。
四、高压控制系统安全保护:
1、过压、过流保护:
设备安装电流互感器配合反时限过流保护系统,以控制设备过压、过流等事件发生是及时切断高压,以保证设备及操作人员的安全性。
2、电气绝缘间保护:
耐压试验环境在-60~150℃ 的高低温试验箱中进行。因高压线要经过高低温箱的机体外壳要求必须增加套管绝缘强度,以保证试验设备及试验人员的安全具体要求如下。在高低温试验箱上方开孔将高压击穿试验仪高压线连接至试验箱中。开孔直径为50mm,设备与高压线的连接采用耐压50KV以上的高压硅胶线。硅胶线外径为20mm。线径不低于8个平方。设备开孔处安装聚四氟加工的绝缘套管做为支撑与防护。聚四氟加工的绝缘套管壁厚达17mm左右,可完全保证高压击穿试验仪与高低温试验箱之间导线的绝缘。以保证安全。
3、仪器电压电流采集卡保护原理
    采集卡输入信号为:4~20mA、或0-5V信号。在电压、电流采集过程中可以存在部分尖峰或其它高压信号进入采集卡,从而造成采集部分损坏。为了保证采集卡长期稳定工作。必须采用一定的防护措施。将采集的信号限制在采集卡的量程范围内。保护方式如下。
 



 
 
软件界面:
1、电压、电流、试验时间、试验温度等显示;
1、试验曲线:各组试样的电流以不同颜色显示;
2、本试验系统同时显示试验过程中的累积电荷;
3、试验报表的打印与存储;
4、设备主要部件的运行状态指示
 
   
 
七、配置清单及价格

6.1 硬件配置清单

说明:
该节对方案所需添加的软硬件进行说明。
 
表7-1  硬件配置清单
序号 名称 描述 单价/元 数量 总价/元 备注
1 试验变压器 20kV/30KVA        
2 调压器 30KVA        
3 电流传感器 莱姆        
4 电压传感器 松野        
5 高压硅胶线 远东        
6 试验支架 华测        
7 防护支架 天安        
8 TVS系统 华测        
9 高压断路系统 华测        
10 PLC控制系统 西门子        
11 采集卡 阿尔泰        
12 高低温箱          
合计:           元
 
七、 测试和验收
说明:
这章对测试和验收的方法、标准进行说明,具体的测试或验收手册可以作为附件,附在技术方案后。
 
7.1、设备安装调试:
免费为用户提供所购仪器的安装调试服务。在进行安装调试前用户方应提供相应的准备工作,并予以提前通知,具体安装调试日期双方可以协商而定。设备安装调试由多年行业资深工程师免费进行。保证用户可以正确使用、软件操作和一般维护以及应及故障的处理。
7.2、培训:
我公司工程师免费为用户提供操作人员培训,直到操作人员能独立操作为止。
7.3、设备维修服务:
我公司产品自用户现场调试验收合格后一年内免费保修,终身维护。在一年免费保修期内产品发生非人为质量问题,我公司为客户提供免费维修。如产品在免费保修期外出现故障,维修服务只适当收取材料成本费。
7.4、技术支持:
对于所需仪器的用户,根据用户的要求提供专业的技术方案。除了常规的仪器服务外,我公司技术部还可为用户提供各种非常规设备的技术支持。
7.5、售后响应:
在接到用户维修邀请后,2小时内做出反应,并给予解决。如未解决,我公司指派工程师及时到达用户现场,解决问题至设备正常使用为止。
7.6、有偿服务:
在保修期内,以下情况将实行有偿维修服务:
(1)由于人为或不可抗拒的自然现象而发生的损害
(2)由于操作不当而造成的故障或损坏