Análisis comparativo de los sistemas de ensayo de tensión resistente de resonancia CA de la serie ZXBXZ para equipos eléctricos de subestaciones

ElZxbxzEl sistema de prueba de voltaje de apo para la acera de AC en serie representa un avance crítico en la tecnología de prueba de alto voltaje para equipos de subestación. Diseñado para pruebas integrales de transformadores, sistemas SIG, interruptores SF6, cables y otros dispositivos capacitivos de hasta 500 kV, este sistema aprovecha los principios de resonancia de la serie para ofrecer precisión, seguridad y flexibilidad. Este artículo proporciona una comparación técnica de las configuraciones de ZXBXZ, centrándose en la filosofía de diseño, las métricas de rendimiento y la adaptabilidad específica de la aplicación.

Tecnología central y principio de trabajo

El sistema ZXBXZ opera en el principio de resonancia en serie, donde la reactancia inductiva (de los reactores ajustables) cancela la reactancia capacitiva (del objeto de prueba) a una frecuencia específica. Esto permite una transferencia de energía eficiente con una potencia de entrada mínima, logrando altos voltajes de salida (hasta 1000kV) mientras se mantiene la pureza de la forma de onda sinusoidal (<1% de distorsión). Las ventajas clave incluyen:

1. Consumo de energía bajo: solo las pérdidas en el circuito (componentes resistivos) requieren compensación.

2. Control de precisión: la sintonización de frecuencia (30–300Hz) garantiza una resonancia óptima para diversos objetos de prueba.

3. Operación en modo dual: El seguimiento automatizado de resonancia simplifica las pruebas, mientras que el modo manual ofrece control granular.

Comparación de configuración y alcance de la aplicación

1. Sistemas de baja capacidad (ZXBXZ-50/50/25)

Componentes: inversor de 3kW, reactores de 2 × 25kV, transformador de excitación de 3kVA.

Aplicaciones: Ideal para equipos de clase de 10 kV (transformadores ≤1000kVA, cables ≤1km).

Ventajas: diseño compacto, rentable para el mantenimiento de rutina en las redes de distribución.

Limitaciones: limitado a las pruebas de bajo voltaje y cable.

2. Sistemas de nivel medio (ZXBXZ-200/200/50)

Componentes: inversor de 10kW, reactores de 4 × 50kV, transformador de 10kVA.

Aplicaciones: transformadores de 110kV (≤50mVA), cables de 35kV (≤11 km) y pruebas preventivas SIG.

Ventajas: equilibra la potencia y la portabilidad; Admite infraestructura de voltaje medio.

Característica clave: los reactores modulares habilitan series/reconfiguración paralela para inductancia variable.

3. Sistemas de alto voltaje (ZXBXZ-800/400/50)

Componentes: reactores híbridos secos/ilimitados con aceite (8 × 50kv + 4 × 100kv), inversor de 30kW.

Aplicaciones: transformadores de 220kV (≤80mVA), cables de 110kV (≤0.7km) y pruebas GIS/PG.

Ventajas: combina flexibilidad de tipo seco con estabilidad térmica inmersa en aceite para una operación extendida de carga completa de 60 minutos.

Innovación: los tipos de reactores duales optimizan el espacio y la eficiencia de enfriamiento.

4. Sistemas Ultra-High-Voltaje (ZXBXZ-1600/800/200)

Componentes: inversor de 60kW, reactores de 4 × 200kV de aceite, divisor capacitivo de 800kV.

Aplicaciones: SIG de 500 kV, cables de 220kV (≤1km) y grandes pruebas de transformadores.

Ventajas: escalabilidad de voltaje inigualable; Gestión térmica robusta para activos de transmisión crítica.

Comercio: aumento de peso y huella debido al aislamiento de petróleo.

Benchmarking de rendimiento

Ventajas técnicas sobre métodos convencionales

1. Integridad de forma de onda:

Los transformadores de prueba tradicionales producen resultados ricos en armónicos debido a la operación no resonante, arriesgando el daño a aislamiento. La onda sinusoidal pura de ZXBXZ minimiza el estrés dieléctrico durante las pruebas.

2. Eficiencia de energía:

Los sistemas resonantes reducen la potencia de entrada en un 70-90% en comparación con los transformadores de prueba lineales, reduciendo los costos operativos y la dependencia de la red.

3. Estabilización de voltaje adaptativo:

La corrección de voltaje en tiempo real (± 0.05% de estabilidad) compensa las fluctuaciones de la red, asegurando condiciones de prueba repetibles.

4. Diseño multifuncional:

Las pruebas de voltaje de soporte de CC integradas (a través de pilas de rectificadores) elimina la necesidad de conjuntos de pruebas de CC separados.

Estudio de caso: optimización de la configuración del reactor

Para probar un cable de 35 kV y 300 mm² (1.2 km), el ZXBXZ-270/270/45 emplea seis reactores de 45kV en paralelo para lograr:

Inductancia total:

​

Frecuencia resonante:≈45Hz
Esta configuración garantiza el cumplimiento de los estándares IEC 60840 mientras evita los riesgos de sobretensión de frecuencias más altas.

ElZxbxzLa serie ejemplifica una solución escalable e inteligente para las pruebas de subestación moderna. Los modelos de nivel inferior sobresalen en el mantenimiento de la red de distribución, mientras que las configuraciones de alto voltaje abordan los desafíos de transmisión EHV. Su arquitectura del reactor híbrido, los algoritmos de control adaptativo y el cumplimiento de los estándares IEEE 400-2012/IEC 62199 lo colocan como una herramienta versátil para servicios públicos y contratistas de pruebas. Las iteraciones futuras pueden integrar el ajuste predictivo impulsado por la IA para reducir aún más los tiempos de configuración para cargas capacitivas complejas.

GDZX esun fabricante de equipos de prueba de energía, ofreciendo una amplia gama de categorías de productos con modelos integrales y proporcionando soporte técnico profesional. Contacto: +86-17396104357.Website:https://www.highvoltage-testequipment.com/