用PXI與LabVIEW測試高壓浪涌保護(hù)裝置
挑戰(zhàn)：檢定高架配電系統(tǒng)和鐵路電力系統(tǒng)中高壓浪涌保護(hù)裝置中金屬氧化物變阻器的性能。
解決方案：開發(fā)一種基于PXI的高精度測量系統(tǒng),使用14位100MS/s數(shù)字化儀PXI-5122進(jìn)行高精度的幅值測量,用于電氣隔離的MIX-3光纖連接。
變阻器—測試上的挑戰(zhàn)
為滿足全球能源工業(yè)日益增長的對可靠性的要求,ABB高壓產(chǎn)品公司的浪涌保護(hù)裝置部開發(fā)和生產(chǎn)了空氣與SF6氣體絕緣浪涌保護(hù)裝置,能有效地保護(hù)中、高壓網(wǎng)絡(luò)不受閃電或閉合斷路器所產(chǎn)生的過高壓損害。這些浪涌保護(hù)裝置可以承受高達(dá)528KV的連續(xù)操作電壓,以及波形變換高達(dá)4/10ms、電流強(qiáng)度高達(dá)100KA的沖擊電流。在這些極端的操作條件下,對這些浪涌保護(hù)裝置及其內(nèi)部金屬氧化物變阻器的測試是一個特殊的挑戰(zhàn)。
ABB公司生產(chǎn)各種金屬氧化物變阻器,直徑從38mm到108mm,電壓級別從100V到6KV最大連續(xù)操作電壓。為制造中壓或高壓浪涌保護(hù)裝置,ABB將若干個變阻器進(jìn)行串聯(lián)并將其裝入絕緣材料制成的箱子里。ABB不測試整個裝配好的變阻器,而是分別測試每個變阻器,從而將電壓要求降低到可操作的水平。使用脈沖電流發(fā)生器,可向變阻器注入高達(dá)200KA的雙指數(shù)電流脈沖。該測試系統(tǒng)可產(chǎn)生模擬閃電打擊或斷路器閉合條件的波形脈沖電流,并測量金屬氧化物變阻器兩端的剩余電壓以及通過該變阻器的電流。剩余電壓表示在電流脈沖期間兩端出現(xiàn)的電壓峰值。該系統(tǒng)還計(jì)算輸入金屬氧化物變阻器的瞬間功率和能量。
適用于更高測量精度的高分辨率
為將電壓和電流降到一個可以直接測試的水平,ABB使用一個含有電容器和大阻值電阻的分壓器,和一個用于快速瞬間脈沖的特別極低阻值脈沖電流分路器。將兩個PXI-5122 14位100MS/s數(shù)字化儀與分壓器進(jìn)行連接,分路測量測試過程中產(chǎn)生的瞬間電壓和電流。然后再使用LabVIEW內(nèi)置的分析能力來測定峰值、上升時間與半峰時間(time-to-half)值。此外,ABB還使用電壓和電流數(shù)據(jù)來計(jì)算瞬間輸入功率、瞬間電阻以及完全轉(zhuǎn)換的能量。
MXI-3光纖連接提供高數(shù)據(jù)吞吐量與隔離
