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直流高壓發(fā)生器的改進(jìn)
電氣設(shè)備的絕緣在制造、運(yùn)輸、檢修的過(guò)程中,有可能發(fā)生意外事故而殘留缺陷,在電氣設(shè)備長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中,絕緣還會(huì)受到濕度、水分、機(jī)械應(yīng)力、電場(chǎng)、發(fā)熱以及大自然等各種因素的作用和影響,這些都會(huì)使絕緣發(fā)生老化而形成缺陷的存在和發(fā)展,由此造成設(shè)備的損壞,可能使企業(yè)發(fā)生意外停電事故,從而影響到全廠的安全生產(chǎn)。
1 直流高壓發(fā)生器工作原理
電力系統(tǒng)是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要一環(huán),為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,預(yù)防事故的發(fā)生,人們主要使用直流高壓發(fā)生器來(lái)做直流泄露試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)來(lái)判斷設(shè)備的好壞。
直流泄露試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)的原理是一樣的,都是將220V的交流電通過(guò)調(diào)壓器送至升壓變壓器,升壓變壓器則輸出高壓經(jīng)過(guò)硅堆整流和電容濾波后加到被試品上。通過(guò)調(diào)壓器來(lái)調(diào)整實(shí)驗(yàn)輸出電壓,其輸出電壓是連續(xù)可調(diào)的。
2 造成電壓失控的主要原因
直流泄露試驗(yàn)是通過(guò)泄露電流的大小以及在連續(xù)升壓的過(guò)程中泄露電流的變化情況和試驗(yàn)電壓達(dá)到額定值時(shí)泄露電流的穩(wěn)定情況來(lái)綜合分析被試品的絕緣好壞。直流耐壓試驗(yàn)是在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的電壓下,絕緣材料未被擊穿和有沒(méi)有發(fā)生閃絡(luò)來(lái)判斷絕緣材料是否合格。高壓試驗(yàn)本身就是一個(gè)破壞性試驗(yàn),但是這種試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)非破壞試驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)的缺陷,特別實(shí)在絕緣中存在微小氣泡和非貫穿性的缺陷時(shí)。其缺點(diǎn)就是在試驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)對(duì)絕緣造成一定的損傷。這就要求對(duì)輸出的試驗(yàn)電壓嚴(yán)格按照規(guī)程中的要求分別對(duì)不同的被試品施加不同的電壓。
直流高壓發(fā)生器具有體積小、電壓高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),特別適用于現(xiàn)場(chǎng)預(yù)防試驗(yàn)和交接試驗(yàn),因此在各類(lèi)試驗(yàn)中廣泛采用,而我們現(xiàn)在使用的直流高壓發(fā)生器,只有在被試品發(fā)生閃絡(luò)擊穿時(shí)通過(guò)大電流保護(hù)用電流繼電器才能跳開(kāi)控制回路電源從而斷開(kāi)主回路電源,而對(duì)其它意外原因造成的輸出電壓失控沒(méi)有什么保護(hù)措施,這種失控電壓一旦加到被試品上后可形成如圖2所示的一系列對(duì)電力系統(tǒng)的損壞,甚至造成部分設(shè)備停電事故。
圖2
造成電壓失控的主要原因是:1)自耦調(diào)壓器繞組短路;2)碳刷損壞;3)碳刷上引線過(guò)長(zhǎng),在搬運(yùn)和使用過(guò)程中碰到線圈其它部位;4)回零限位開(kāi)關(guān)松動(dòng)在調(diào)壓器回零時(shí)碳刷接觸到調(diào)壓器繞組尾部造成全壓輸出,這種情況也是危害zui大的,這時(shí)試驗(yàn)變壓器將輸出zui高電壓;5)其它原因造成的輸出電壓失控。
根據(jù)這種情況我將我們現(xiàn)在使用的直流高壓發(fā)生器進(jìn)行了改進(jìn),在直流高壓發(fā)生器的控制電路中加入一限壓電壓繼電器,通過(guò)控制進(jìn)入到變壓器的輸入而達(dá)到控制輸出電壓的目的。電壓繼電器是通過(guò)插件與試驗(yàn)器的控制箱相連,在使用時(shí)將繼電器插入控制箱,通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將繼電器與控制線路在一起,試驗(yàn)完畢后,將繼電器拔出,通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將電路恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。
試驗(yàn)接線圖如下:
1.雙極開(kāi)關(guān);2.熔斷器;3.綠色指示燈;4.常閉分閘按鈕;5.常開(kāi)合閘按鈕;6.電磁開(kāi)關(guān);7.紅色指示燈;8.限位開(kāi)關(guān);9.調(diào)壓器;10.電壓繼電器;11.轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān);12.電壓表;13.電流表;14.電流繼電器;15.升壓變壓器;16.高壓整流管;17.保護(hù)電阻;18.高壓穩(wěn)壓電容;19.微安表頭;20.被試品 (10.11)為改進(jìn)后加入的元件
3 改進(jìn)后的直流高壓發(fā)生器的操作
1)先合雙極開(kāi)關(guān),綠色指示燈亮;
2)將調(diào)壓器回到零位,限位開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合,按下合閘按鈕,紅色指示燈亮,電磁開(kāi)關(guān)閉合,接通調(diào)壓器電源;
3)插入電壓繼電器,并將電壓整定值調(diào)到zui大,將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到斷開(kāi)位置。調(diào)節(jié)調(diào)壓器開(kāi)始升壓,將電壓調(diào)到限定的電壓值,松開(kāi)調(diào)壓器旋鈕,減少電壓繼電器的定值,直到繼電器動(dòng)作為止,這樣試驗(yàn)變壓器zui高輸出產(chǎn)前被限制到要求的變壓值,只要電壓超過(guò)繼電器的整定值,其常閉接點(diǎn)斷開(kāi),切斷電磁開(kāi)關(guān)的電源,開(kāi)關(guān)復(fù)位,從而斷開(kāi)調(diào)壓器的輸入電源,紅色指示燈滅,綠色指示燈亮,使得輸出為零;
4)保護(hù)電壓的整定值是根據(jù)不同的被試品,將其整定在圖3所示的A點(diǎn)以?xún)?nèi),不同的絕緣材料的性能是不同的,因此在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室具體的A 點(diǎn)很難確定,通常我們都是將電壓繼電器的整定值定在被試品規(guī)定的試驗(yàn)電壓值的105%~110%之間,這樣就即保證了試驗(yàn)設(shè)備不會(huì)因?yàn)殡娫措妷旱牟▌?dòng)而發(fā)生誤動(dòng)作,又能保證無(wú)論什么情況下的過(guò)電壓只要超過(guò)整定電壓繼電器就會(huì)斷開(kāi)控制電壓,而達(dá)到降壓的目的,從而保護(hù)了被試品和試驗(yàn)設(shè)備;
5)以上步驟是在試驗(yàn)器空載情況下進(jìn)行的電壓繼電器的定值整定完畢后,停掉試驗(yàn)器電源,接上被試品后重復(fù)1)、2)步驟,調(diào)壓器的輸出電壓經(jīng)過(guò)升壓變壓器將電壓提高到要求的等級(jí)后,經(jīng)高壓整流管將輸出電壓變成直流,通過(guò)電容器濾波后,將試驗(yàn)電壓加在被試品上;
6)如果是做故障點(diǎn)擊穿試驗(yàn)時(shí),將電壓繼電器拔出,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打在連接位置,試驗(yàn)設(shè)備恢復(fù)到未改進(jìn)時(shí)的狀態(tài),輸出電壓將不在受電壓繼電器的控制,只有當(dāng)發(fā)生閃絡(luò)或被擊穿被試品,回路的電流增大,使得電流繼電器動(dòng)作,同樣斷開(kāi)電磁開(kāi)關(guān)電源,使輸出為零,保護(hù)了試驗(yàn)設(shè)備。
4 結(jié)論
直流高壓發(fā)生器經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,在實(shí)際使用過(guò)程中取得了良好的效果,成功避免了一次因輸出電壓失控而造成被試品損壞的事故,大大提高了試驗(yàn)的安全性和準(zhǔn)確性,保證了電力設(shè)備的可靠性并延長(zhǎng)了其使用壽命,從而保證了企業(yè)設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。