Analisi comparativa dei sistemi di prova di resistenza alla tensione per le apparecchiature elettriche delle sottostazioni della serie ZXBXZ

IlZXBXZil sistema di prova di resistenza alla tensione AC risonante di serie rappresenta un progresso fondamentale nella tecnologia di prova dell'alta tensione per le sottostazioni.Sistemi SIG, interruttori SF6, cavi e altri dispositivi capacitivi fino a 500 kV, questo sistema sfrutta i principi di risonanza in serie per fornire precisione, sicurezza e flessibilità.Questo articolo fornisce un confronto tecnico delle configurazioni ZXBXZ, concentrandosi sulla filosofia di progettazione, sulle metriche delle prestazioni e sull'adattabilità specifica delle applicazioni.

Tecnologia di base e principio di funzionamento

Il sistema ZXBXZ opera secondo il principio della risonanza in serie, in cui la reattanza induttiva (dai reattori regolabili) annulla la reattanza capacitiva (dall'oggetto di prova) ad una frequenza specifica.Ciò consente un trasferimento energetico efficiente con una potenza minima di ingresso, raggiungendo elevate tensioni di uscita (fino a 1000 kV) mantenendo la purezza della forma d'onda sinusoidale (distorsione < 1%).

1Basso consumo di energia: solo le perdite nel circuito (componenti resistenti) richiedono una compensazione.

2Controllo di precisione: la regolazione della frequenza (30-300 Hz) garantisce una risonanza ottimale per diversi oggetti di prova.

3.Operazione in doppia modalità: il monitoraggio automatico della risonanza semplifica i test, mentre la modalità manuale offre un controllo granulare.

Confronto di configurazione e campo d'applicazione

1. Sistemi a bassa capacità (ZXBXZ-50/50/25)

Componenti: inverter da 3 kW, reattori da 2×25 kV, trasformatore di eccitazione da 3 kVA.

Applicazioni: ideale per apparecchiature di classe 10 kV (trasformatori ≤ 1000 kVA, cavi ≤ 1 km).

Vantaggi: struttura compatta, conveniente per la manutenzione di routine delle reti di distribuzione.

Limitazioni: limitato alle prove a bassa tensione con cavi corti.

2. Sistemi di livello medio (ZXBXZ-200/200/50)

Componenti: inverter da 10kW, reattori da 4×50kV, trasformatore da 10kVA.

Applicazioni: trasformatori a 110 kV (≤ 50 MVA), cavi a 35 kV (≤ 1 km) e prove preventive GIS.

Vantaggi: bilancia potenza e portabilità; supporta infrastrutture a media tensione.

Caratteristica principale: i reattori modulari consentono una riconfigurazione in serie/in parallelo per l'induttanza variabile.

3. Sistemi ad alta tensione (ZXBXZ-800/400/50)

Componenti: reattori ibridi secchi/immersi in olio (8×50kV + 4×100kV), inverter da 30kW.

Applicazioni: trasformatori a 220 kV (≤ 80 MVA), cavi a 110 kV (≤ 0,7 km) e test GIS/PG.

Vantaggi: combina flessibilità a secco con stabilità termica immersa in olio per un funzionamento prolungato di 60 minuti a pieno carico.

Innovazione: i reattori a doppio reattore ottimizzano lo spazio e l'efficienza di raffreddamento.

4. Sistemi ad altissima tensione (ZXBXZ-1600/800/200)

Componenti: inverter da 60kW, reattori immersi in olio da 4×200kV, divisore capacitivo da 800kV.

Applicazioni: GIS a 500 kV, cavi a 220 kV (≤ 1 km) e test di grandi trasformatori.

Vantaggi: scalabilità della tensione senza pari; gestione termica robusta per le risorse di trasmissione critiche.

Compromesso: aumento del peso e dell'impronta dovuti all'isolamento da olio.

Benchmarking delle prestazioni

Vantaggi tecnici rispetto ai metodi convenzionali

1.Integrità della forma d'onda:

I tradizionali trasformatori di prova producono uscite ricche di armoni a causa del funzionamento non risonante, rischiando danni all'isolamento.

2.Efficienza energetica:

I sistemi a risonanza riducono la potenza di ingresso del 70/90% rispetto ai trasformatori di prova lineari, riducendo i costi operativi e la dipendenza dalla rete.

3Stabilizzazione della tensione adattiva:

La correzione della tensione in tempo reale (stabilità ± 0,05%) compensa le fluttuazioni della rete, garantendo condizioni di prova ripetibili.

4- Progettazione multifunzionale:

La prova integrata della resistenza alla tensione in CC (attraverso le pile di raddrizzatori) elimina la necessità di set di prova DC separati.

Studio di caso: ottimizzazione della configurazione del reattore

Per testare un cavo da 35 kV e 300 mm2 (1,2 km), lo ZXBXZ-270/270/45 utilizza sei reattori da 45 kV in parallelo per ottenere:

Induttanza totale:

- Sì.

Frequenza di risonanza:≈ 45 Hz
Questa impostazione garantisce la conformità alle norme IEC 60840, evitando al contempo i rischi di sovratensione da frequenze più elevate.

IlZXBXZI modelli di livello inferiore eccellono nella manutenzione delle reti di distribuzione,mentre le configurazioni ad alta tensione affrontano le sfide della trasmissione EHVL'architettura dei reattori ibridi, gli algoritmi di controllo adattivi e la conformità agli standard IEEE 400-2012/IEC 62199 lo posizionano come uno strumento versatile per le utility e gli appaltatori di test.Le future iterazioni potrebbero integrare la regolazione predittiva basata sull'IA per ridurre ulteriormente i tempi di installazione per carichi capacitivi complessi.

GDZX èun produttore di apparecchiature di prova di potenza, offre una vasta gamma di categorie di prodotti con modelli completi e fornisce un supporto tecnico professionale.https://www.highvoltage-testequipment.com/