解析电力设备高压试验中调压器的应用论文_薄霖,徐飞,黄锋

一、电力设备高压试验的类别

绝缘检测是电力设备检验中的重点内容。通过高压试验可以对设备绝缘性进行检验。高压试验按照不同的分类标准可以分成不同的类型。例如,可以根据试验目的对高压试验进行划分,按照此种划分方法可以将其分成出厂试验、型式试验等:可以根据试验条件对高压试验进行划分,按照此种划分方法可以将其分成在线试验和离线试验。在实践过程中,通常是按照试验对象的不同对高压试验进行划分。按照试验对象不同可以将其分成两种类型:①绝缘特性试验。所谓绝缘特性试验就是指在不损害设备绝缘性的条件下进行的试验。该种类型的试验主要是为了对设备的绝缘特性进行检验。电阻检验、绝缘油的物化特性检验均属于绝缘特性试验范畴。②绝缘耐性试验。该种类型的试验在实施过程中一定会存在一定的破坏性,但在试验过程中可以发现电力设备中存在的较大安全隐患。例如工频耐压试验、冲击试验等均属于绝缘耐性试验。在进行绝缘耐性试验前,要先进行没有破坏性的试验,如果通过这种方式就可以发现问题,则不需要进行绝缘耐性试验。

二、影响电力设备高压试验的因素

电力设备的安全性就是指在电力设备运行过程中,如果突发安全事故,电力设备能保证正常运行状态的能力。影响电力设备安全性的因素比较多,但可以将其分成两种类型。第一种是内部因素。内部因索包括的内容比较多,主要体现在两个方面:①电力设备自身的元件出现损坏,从而影响了电力设备的正常运行:②电压、电流出现问题,从而使得电力系统无法正常运行。外部因素主要是指在电力设备工作过程中外界环境对其造成的影响。外部因素对电力设备安全性的影响也体现在两个方面:①雨雪、冰雹等自然现象的发生对电力设备的影响;②人为因素对电力设备安全性造成的影响。电力系统中所包含的电力设备比较多,不同的设备在高压试验过程中受到的影响不同。本文主要以变压器为例,介绍影响变压器高压试验结果的因素。影响变压器高压试验的因素主要有两个:①温度因素。温度对变压器高压试验的影响主要体现在对绝缘吸收比的影响上。②升压速度,升压速度对变压器高压试验的影响主要体现在对泄露电流的影响上。因此,在进行变压器高压试验过程中一定要控制好温度和升压速度,避免它们对试验结果产生影响。

三、调压器在高压试验中的作用

在电力设备高压试验过程中,调压器的主要功能就是改变电压,从而满足高压试验的基本要求。下面将介绍调压器在高压试验过程中的作用。在高压试验过程中,选用的调压器具有12000kw的电动机。为了减少高压试验过程中的噪声污染,对调压器进行了结构改造,主要是将调压器机身的结构换成了铸铁结构,这样既可以保证调压器运行时的稳定性,又可以有效降低噪声,减少试验过程中的噪声污染。此外,在高压试验前计算了调压器的转子频率,避免出现谐振现象。通过上述的过程,可以有效控制调压器的工作过程,从而保证高压试验顺利完成。

四、调压器在电力设备高压试验中的应用

高压试验用调压器,一般应用移圈调压器、感应调压器和接触调压器三种类型。由于这三种类型调压器在工作原理和结构型式上差异甚大,因而有其各自的特点和适用场合。

4.1移圈调压器

移圈调压器的结构和电磁原理与变压器相似,它借助一个沿铁心柱高度方向上下移动的短路绕组,改变主回路两个绕组的阻抗和电压分配,以达到调节输出电压的目的。

移圈调压器为无触点调节,输出电压平滑均匀,制造工艺也比较简单,适用于一般的高压试验。此外,移圈调压器的漏抗较大,能承受较高的大电流冲击。

移圈调压器工作原理和结构决定了它的短路阻抗较大。图1显示出了TDJY一2250/6.3单相移圈调压器的短路阻抗特性实测曲线。对于要求试验电源具有较小阻抗的试验项目,例如高压污秽试验,选用此类调压器显然是不恰当的。移圈调压器输出电压波形畸变率比感应调压器大。此外,该类调压器的动线圈结构及其传动组件,经使用一段时间后,往往易发生松动及磨损而引起运行振动噪声增大,甚至损坏。

4.2感应调压器

感应调压器的结构和电磁原理类似堵转的绕线式异步电动机,而能量转换关系类似变压器。它通过调整转子角位移,改变定子或转子绕组的感应电势相位(三相)、幅值(单相),以达到无触点调压的目的。感应调压器的综合技术经济指标比移圈调压器高。单相感应调压器的典型阻抗特性亦如图1所示。从图1中可见,相对于移圈调压器,感应调压器的阻抗较小,特别是在50~100%的输出电压范围内。

由于受工作原理和结构所限,单相感应调压器制造成本比较高,特别是对大容量产品。此外单相产品的转子,若偏心达到一定数值,很容易产生运行振动和噪声。由于这些因素,单相感应调压器输出容量受到很大限制。目前该类型的大容量产品的产量很少,经专门设计的感应调压器,能较好地适用于一般要求的高压试验中。

4.3接触调压器

接触调压器是一种输出电压连续可调的自耦变压器。它具有输出电压波形正弦性好,输出电压下限可以为零,调压特性平滑、连续、线性;短路阻抗可以控制在较小范围内,运行噪声小以及输出电压与输入电压相位基本相同等优点,是一种比较理想的高压试验用调压器。接触调压器按其铁心型式可分为环式和柱式两种。传统的小容量高压试验广泛采用了环式接触调压器(手动或电动调节),它具有性能优良、价格低廉等优点。接触调压器的主要缺点是有触点调节。触点的容量受到限制、调节过程中易产生的火花、接触系统的使用寿命短等缺点已成为大容量产品发展的瓶颈。但在在有关专业技术人员的努力下,有效地攻克了触点调节的关键技术。

结语

总之,调压器在电力设备高压试验过程中具有较为重要的作用。因此,在高压试验过程中一定要重视调压器。在试验前应做好相应的准备工作,在试验过程中则应严格按照操作规定进行操作。同时,还应注重调压器的维修和保养工作,从而保证高压试验过程的安全性。

参考文献:

[1]陈文大.电力变压器高压试验探讨[J].机电信息,2012.

[2]黄宁生.高压试验研究方法及安全简卡斤[J].机电信息,2010.

论文作者:薄霖,徐飞,黄锋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期

论文发表时间:2017/3/13

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