Na construção de novos sistemas de energia, na modernização inteligente de redes de distribuição de energia urbanas e rurais e na construção de projetos de distribuição de energia industrial e comercial, a proteção contra sobretensão de alta tensão é um componente essencial para garantir a operação estável dos equipamentos de distribuição de energia primária e secundária e prevenir acidentes na rede elétrica. Os para-raios de óxido de zinco (MOAs), como os dispositivos de proteção contra sobretensão não lineares mais utilizados e estáveis nos sistemas de energia atuais, são amplamente empregados em equipamentos de distribuição de energia convencionais, como painéis de alta tensão, unidades de anel principal, disjuntores a vácuo montados em postes, subestações pré-fabricadas e transformadores principais. Para os fabricantes de equipamentos de energia que visam atender aos padrões de conexão à rede da State Grid e da Southern Power Grid, o teste abrangente do desempenho elétrico dos para-raios é um processo essencial indispensável no controle de qualidade da produção.
A Shanghai Demiks Power Technology Co., Ltd. (DEMIKS POWER, website: www.demikspower.com), fabricante especializada em equipamentos para testes de alta tensão , atua há muito tempo nos campos de testes de isolamento de alta tensão, testes de impulso atmosférico, testes de descarga parcial e testes especiais de componentes elétricos. A empresa fornece consistentemente equipamentos para testes de para-raios de óxido de zinco e conjuntos completos de equipamentos para testes de alta tensão para empresas do setor, abrangendo todas as etapas de inspeção de fábrica de para-raios, testes de unidades completas e testes de aceitação em campo. Além disso, oferece serviços completos de valor agregado, como instalação e comissionamento em campo, treinamento especializado para operadores, intercâmbio técnico sobre padrões da indústria e manutenção vitalícia de equipamentos, auxiliando fabricantes de equipamentos de distribuição de energia a construir laboratórios de testes de alta tensão padronizados e em conformidade com as normas.
- Estrutura e princípio de funcionamento básico do para-raios de óxido de zinco (MOA)
Os para-raios de óxido de zinco são compostos principalmente por quatro partes: uma capa isolante de borracha de silicone/cerâmica, uma placa interna de resistor não linear de óxido de zinco, uma estrutura de vedação e terminais superior e inferior. O elemento central é a placa de resistor cerâmico de óxido de zinco, que possui características de não linearidade volt-ampère extremamente fortes, sendo essa a principal vantagem que os diferencia dos para-raios de carbeto de silício tradicionais.
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O equipamento opera em duas condições: operação normal da rede e operação com sobretensão de falha. Sob a tensão nominal de operação contínua da rede, o varistor de óxido de zinco apresenta uma resistência de isolamento extremamente alta, e o para-raios encontra-se em estado de corte e inativo, com apenas uma fraca corrente de fuga na faixa de microampères fluindo através dele, consumindo praticamente nenhuma energia elétrica. Quando a linha sofre sobretensão atmosférica , sobretensão de operação de chaveamento ou sobretensão de oscilação harmônica do sistema , a tensão instantânea da rede aumenta abruptamente, e a resistência do varistor de óxido de zinco cai drasticamente, conduzindo e descarregando rapidamente a enorme corrente de surto, limitando a sobretensão da linha dentro da faixa de tolerância de isolamento do equipamento de alta tensão a jusante. Após a falha de sobretensão desaparecer e a tensão da rede retornar ao normal, o varistor retorna rapidamente a um estado de isolamento de alta resistência, interrompe a descarga de corrente e o equipamento retorna ao estado de proteção de espera.
Em comparação com os para-raios tradicionais do tipo centelhador, os para-raios de óxido de zinco sem centelhador apresentam vantagens como resposta rápida, baixa tensão residual, alta capacidade de corrente, ausência de corrente residual, dispensa de manutenção diária e adequação a cenários de distribuição de energia inteligentes. Eles substituíram completamente os para-raios tradicionais e se tornaram o principal componente de proteção contra raios em sistemas de distribuição de energia de alta e baixa tensão.
- Cenários de aplicação e principais usos de para-raios de óxido de zinco
Com base nas principais atividades da Beijing Haochuang Ruitong Power e nos cenários de projetos de engenharia de distribuição de energia convencionais no mercado interno, as aplicações de para-raios de óxido de zinco podem ser divididas em quatro categorias principais, abrangendo basicamente todos os cenários de compatibilidade de equipamentos completos de energia de alta e baixa tensão:
- Sistema de rede de distribuição de 10kV (maior utilização e cenário mais comum)
Este nível de tensão também é adequado para os principais produtos de redes de distribuição de energia, sendo compatível com uma ampla gama de produtos, incluindo disjuntores a vácuo primários e secundários integrados para montagem em poste, painéis de alta tensão KYN28, unidades de anel principal XGN, subestações pré-fabricadas e caixas de derivação de cabos. Está disponível nos tipos para montagem em painel interno e para montagem em poste externo: os para-raios para montagem em poste externo são instalados principalmente em postes de linhas de transmissão aéreas para proteger chaves de poste, isoladores de linha e terminais de cabos contra descargas atmosféricas; os para-raios para montagem em painel interno são instalados dentro de painéis de distribuição e gabinetes de subestações pré-fabricadas para proteger barramentos, transformadores de tensão e corrente e equipamentos secundários de proteção integrada, suprimindo sobretensões operacionais dentro do painel de distribuição.
- Proteção de equipamentos principais em subestações de alta tensão (35kV-500kV)
É utilizado em subestações públicas e subestações de centros industriais, e é equipado com transformadores principais, painéis de distribuição GIS, barramentos de alta tensão e bancos de capacitores em paralelo. Como equipamento de proteção contra descargas atmosféricas de primeiro nível para toda a subestação, previne acidentes de ruptura do isolamento de equipamentos principais de alta tensão devido a descargas atmosféricas e sobretensões de operação do sistema, garantindo a operação segura dos equipamentos principais da subestação.
- Cenários especiais de distribuição de energia para novas fontes de energia.
Amplamente utilizados em usinas fotovoltaicas centralizadas, usinas eólicas e sistemas de carregamento de subestações de armazenamento de energia; as usinas de energia renovável apresentam harmônicos complexos e frequentes falhas de sobretensão, e os para-raios são responsáveis principalmente pela proteção contra raios de conversores e transformadores elevadores, resolvendo o problema de sobretensão instável nas redes elétricas de energia renovável.
- Cenários de distribuição de energia de alto risco no transporte ferroviário e na indústria.
É utilizado em subestações de tração ferroviária, grandes parques industriais químicos e sistemas de distribuição de energia em mineração, proporcionando proteção contra sobretensão em cenários de carga impulsiva e resistindo a sobretensões operacionais causadas por frequentes partidas e paradas de equipamentos industriais.
Resuma o valor fundamental do equipamento.
Os para-raios de óxido de zinco são as "válvulas de alívio de pressão de segurança" do sistema elétrico. Quando o próprio para-raios perde sua isolação, a placa da válvula envelhece ou o interior fica úmido, isso pode causar diretamente a explosão do painel elétrico, curto-circuito na linha, queima do isolamento do transformador e escurecimento da área. Em casos graves, pode ocorrer a explosão do próprio para-raios e um incêndio. Portanto, testes rigorosos de alta tensão durante a fase de produção são essenciais para o controle de qualidade do produto e para evitar acidentes na operação da rede elétrica.
III. Requisitos obrigatórios das normas nacionais: Itens de teste de nível completo para para-raios de óxido de zinco (GB/T 11032-2020)
De acordo com a norma nacional obrigatória GB/T 11032-2020 para para-raios de óxido metálico sem gap em corrente alternada, e em conjunto com as especificações de aceitação de acesso à rede da State Grid, os testes de para-raios são divididos em três categorias: testes de rotina em fábrica, testes de aceitação em campo e testes de tipo por terceiros. A Shanghai Demex Electric pode fornecer todos os tipos de equipamentos de teste para as três categorias, e todos os equipamentos já estão em produção e em uso nos laboratórios de fabricantes de equipamentos de energia.
(a) Testes de rotina na fábrica (obrigatórios para todos os produtos acabados, inspeção completa na linha de produção)
Os testes de fábrica são um item de inspeção de 100% para fabricantes, eliminando produtos não conformes e deteriorados. São adaptados para inspeção de qualidade em lotes de produção na oficina, e o núcleo se baseia no sistema de teste abrangente de para-raios de óxido de zinco da série DEMIKS DYX (DEMIKS POWER ZnO Surge Arrester Tester ) para realizar um conjunto completo de testes.
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- Teste de tensão de referência CC (U₁mA) O supressor de surtos é continuamente energizado e a tensão crítica sob uma corrente de referência CC de 1 mA é coletada para determinar o desempenho não linear geral do varistor de óxido de zinco. Se o desvio numérico exceder ±5%, o produto é considerado reprovado.
- Teste de corrente de fuga CC de 0.75 µA O indicador de controle de qualidade mais crítico do setor. A tensão é elevada para 0.75 vezes a tensão de referência CC para detectar a corrente de fuga em regime permanente na ordem de microampères; é usado principalmente para determinar o desempenho de vedação do para-raios e para verificar a presença de umidade interna e defeitos de entrada de água na cavidade.
- Teste de tensão de referência de frequência de potência e corrente resistiva Simule as condições de operação de longo prazo em frequência de potência da rede elétrica e teste a corrente total, a corrente resistiva e a corrente capacitiva do para-raios; se a corrente resistiva exceder o padrão, determina-se diretamente que a placa da válvula está envelhecida e é proibido enviá-la da fábrica e conectá-la à rede.
- Teste de resistência de isolamento e inspeção de vedação estética O megôhmetro de alta tensão é usado para detectar falhas de isolamento em componentes grandes, e a estrutura de vedação da saia externa e do flange é verificada para evitar que produtos com aparência danificada entrem no mercado.
(ii) Teste de entrega no local (testes de pré-instalação e comissionamento)
Após a instalação do para-raios, juntamente com o painel de distribuição e a chave de poste, a equipe de homologação da rede elétrica realizará novos testes no local. Os itens incluem: teste de resistência de isolamento, reteste de corrente contínua (U1mA) e corrente de fuga, comparação do equilíbrio de corrente trifásica e monitoramento da corrente em plena carga; para garantir que não haja danos ao equipamento durante o transporte e a instalação.
(III) Teste de tipo (teste completo de alta tensão para acesso à rede de novos produtos e certificação de qualificação)
O ensaio de tipo é um teste destrutivo em escala real de alta tensão, utilizado para inspeção de produtos e registro de qualificação junto à State Grid. Requer um conjunto completo de equipamentos de ensaio de alta tensão em grande escala da DEMIKS e é uma configuração de laboratório essencial para empresas de distribuição de energia que estão construindo suas usinas.
- Teste de tensão suportável de isolamento: teste de tensão suportável de frequência de potência de curta duração, teste de tensão suportável de impulso de comutação (equipamento auxiliar: dispositivo de tensão suportável de ressonância em série do conversor de frequência, frequência de potência) transformador de teste);
- Testes em série de impulsos de raio: impulso de onda de raio padrão, impulso de onda íngreme e teste de característica de tensão residual (equipamento auxiliar: gerador de tensão de impulso de raio totalmente automático).
- Teste de descarga parcialDetecção de microdescargas sob tensão de operação para verificar a presença de bolhas de isolamento internas e fissuras ocultas (equipamento: sistema de teste de descarga parcial multicanal totalmente automático).
- Testes de durabilidade e desempenho mecânico: teste de resistência ao impacto de alta corrente, teste de envelhecimento por estabilidade térmica, teste de resistência mecânica à flexão e teste de resistência a ambientes úmidos e poluídos.
- Demix: Plano de Cooperação para Teste de Equipamentos de Empresas de Referência em Distribuição de Energia Elétrica
A Shanghai D EMIKS Power forneceu [equipamentos de apoio] a todos os fabricantes de para-raios de óxido de zinco. Oferecemos uma solução completa para testes de para-raios e equipamentos de teste de energia de alta tensão , abrangendo conjuntos completos de equipamentos de distribuição de energia, incluindo chaves primárias e secundárias integradas montadas em postes, painéis de distribuição de alta e baixa tensão, unidades de anel principal e subestações pré-fabricadas.
O equipamento fornecido abrange todo o processo de teste de para-raios e todos os aspectos de teste de isolamento/descarga parcial/descarga atmosférica para painéis elétricos completos, atendendo perfeitamente às necessidades de inspeção de qualidade de toda a sua linha de produtos de distribuição de energia de 10 kV. Ao contrário dos fornecedores de equipamentos comuns, a DEMIKS aproveita as vantagens de P&D e produção de sua fábrica para fornecer aos fabricantes de equipamentos de distribuição de energia uma cadeia de serviços completa e integrada de valor agregado.
Em primeiro lugar, instalação e comissionamento no local em todo o país: engenheiros profissionais de alta tensão irão até o seu local para concluir a instalação do equipamento, a calibração da fiação e a conexão em condições de laboratório, para que o equipamento possa ser colocado em produção e usado imediatamente após a chegada ao local;
Em segundo lugar, treinamento prático no local: treinamento especializado individual para o pessoal de inspeção de qualidade da empresa sobre operação de equipamentos, procedimentos de teste de acordo com as normas nacionais e geração de relatórios de dados;
Terceiro, intercâmbios técnicos direcionados: Serão realizados seminários técnicos gratuitos sobre temas como interpretação de normas de testes da indústria de energia, análise de falhas em produtos não conformes e soluções gerais para o layout de laboratórios.
Quarto, manutenção pós-venda completa: consultoria técnica vitalícia para equipamentos, inspeções e calibrações regulares no local, reparos de falhas acelerados e atualizações e reformas para equipamentos antigos.
- Conclusão: Por que as empresas de fabricação de sistemas de distribuição de energia escolhem a opção D?EMIKSEquipamentos de teste de alta tensão?
Desde testes de componentes de para-raios de óxido de zinco até testes de tipo de sistemas completos de distribuição de energia de alta tensão, equipamentos de teste de alta tensão padronizados e de alta precisão são indispensáveis para a inspeção de qualidade de equipamentos de energia antes de saírem da fábrica. Como fornecedora de longa data de fabricantes líderes do setor de distribuição de energia, a Shanghai Demiks Power Technology Co., Ltd. possui uma linha completa de equipamentos que passou por verificação de operação em linha de produção e está em total conformidade com as normas de teste da State Grid e as normas nacionais; é compatível com todos os fabricantes de painéis elétricos, equipamentos de energia e componentes de proteção contra surtos de alta e baixa tensão.
Qualquer empresa do setor elétrico que precise construir um laboratório de testes de alta tensão ou adquirir equipamentos especializados para testes de tensão suportável de isolamento, descarga parcial, impulso de raio e para-raios pode entrar em contato com a Shanghai DEMIKS Power. Oferecemos uma solução integrada completa, desde o projeto do laboratório, fornecimento de equipamentos, comissionamento no local, treinamento de pessoal até os testes de qualificação e aceitação.
Site oficial: www.demikspower.com
