高壓電氣試驗(yàn)過程的變壓器應(yīng)用

張漢杰

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)中，由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及人們生活水平的提高，人們對電力能源的需求量越來越大，相應(yīng)地對供電質(zhì)量的要求也在不斷提高。因此，對變電站設(shè)備進(jìn)行日常檢修、維護(hù)工作時(shí)，首先要在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和排除電力變壓器的故障，以避免設(shè)備事故的發(fā)生。目前，用于檢測變壓器故障的主要方法是高壓電氣試驗(yàn)法，通過該方法可以有效判斷變壓器是否存在故障。本文主要探討了高壓電氣試驗(yàn)過程中變壓器的應(yīng)用，希望能給這方面工作帶來些許助益。

關(guān)鍵詞：高壓電氣試驗(yàn)；變壓器；變壓器應(yīng)用

與電力變壓器的工作原理相似，高壓電氣試驗(yàn)過程中所應(yīng)用的變壓器工作原理基于電磁感應(yīng)原理。具體來說，就是將交流電壓轉(zhuǎn)化為頻率相同但數(shù)值不同的電壓。高壓電氣試驗(yàn)過程中，應(yīng)用變壓器的主要作用是研究和檢測受到工頻電壓作用或與之電器相關(guān)的電氣設(shè)備的絕緣性能。高壓電氣試驗(yàn)過程中應(yīng)用的變壓器主要為單相變壓器，其鐵心設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是波形畸變率小、磁密度低以及溫升低，因此其不必經(jīng)歷復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，并且在作用過程中不會(huì)受電壓的侵襲，絕緣安全裕度較小。

1 高壓電氣試驗(yàn)過程中應(yīng)用的變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

首先，高壓電氣試驗(yàn)過程中應(yīng)用的變壓器屬于一種新型變壓器產(chǎn)品，無論是材質(zhì)選擇、設(shè)計(jì)構(gòu)思，還是工藝流程，都比普通的變壓器更先進(jìn)。其次，高壓電氣試驗(yàn)過程中應(yīng)用的變壓器還具有體積小、重量輕、外形美觀以及技術(shù)指標(biāo)高等特點(diǎn)。這類變壓器的外殼采用的是適形尺寸，內(nèi)充有SF6氣體，其鐵心是采用冷軋DQ-151取向硅鋼片制成的多級(jí)圓柱框形鐵心，并采用專用高強(qiáng)度絕緣筒將導(dǎo)線繞制成高壓塔式線圈。另外，高壓電氣試驗(yàn)過程中應(yīng)用的變壓器可以巧妙地將高壓整流硅堆裝入高壓套內(nèi)，還能利用短路桿的抽插實(shí)時(shí)變換輸出方式。

1.2 工作原理

根據(jù)高壓電氣試驗(yàn)過程中應(yīng)用的變壓器的結(jié)構(gòu)，可以將其工作原理具體定義為：在操作箱內(nèi)輸入電源，操作箱設(shè)有過流自動(dòng)脫扣與防突發(fā)加壓的零位連鎖設(shè)備，借助自耦調(diào)節(jié)器對電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸入變壓器的初繞組。通過電磁感應(yīng)原理可知，次級(jí)繞組獲取的工頻電壓可以與初級(jí)繞組數(shù)之比同倍數(shù)，并通過穩(wěn)壓電容器濾波和高壓硅堆整流可以使工頻高壓獲取直流高壓，最高能達(dá)到幅值工頻高壓有效值的兩倍。

2 高壓電氣試驗(yàn)過程的變壓器應(yīng)用

2.1 應(yīng)用條件

高壓電氣試驗(yàn)過程的變壓器應(yīng)用條件比較多，其中最主要的條件：高壓電氣試驗(yàn)過程的變壓器應(yīng)用的環(huán)境溫度必須控制在-20～40℃之間；空氣最大相對溫度應(yīng)當(dāng)控制在25℃，相對濕度應(yīng)控制在85%以下；變壓器安裝的位置附近不能有任何有損變壓器絕緣性能的物質(zhì)，包括化學(xué)性氣體、蒸汽、積塵、污垢以及爆炸性介質(zhì)等；在高壓電氣試驗(yàn)過程中，變壓器的輸入電壓應(yīng)逐漸升高，輸出端應(yīng)串入阻值足夠高的保護(hù)電阻，且嚴(yán)禁在高壓狀態(tài)時(shí)斷合設(shè)備；為了提高變壓器的散熱水平，當(dāng)變壓器處于額定容量的額定電壓狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將其連續(xù)運(yùn)行時(shí)間控制在半小時(shí)以內(nèi)，單次工作時(shí)間的間隔則應(yīng)為工作時(shí)間的5～10倍，而當(dāng)變壓器處于2/3額定電壓及電流的工作狀態(tài)時(shí)，則可以長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

2.2 應(yīng)用流程

高壓電氣試驗(yàn)過程的變壓器應(yīng)用流程：在應(yīng)用變壓器之前，首先要對變壓器仔細(xì)進(jìn)行檢查，確保其所有接線都處于良好的接觸狀態(tài)，并將控制箱的調(diào)壓器調(diào)到零位；接通電源，確保綠色指示燈亮起；按下啟動(dòng)按鈕，確保紅色指示燈亮起；等待變壓器逐漸升壓；按照順時(shí)針方向均勻施力旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄；在變壓器升壓過程中跟蹤觀察儀表指示與試品的情況；試驗(yàn)結(jié)束后迅速將電壓降到零位，接著按下停止按鈕，將電源切斷，最后拆除試驗(yàn)引線。

2.3 控制要點(diǎn)

在高壓電氣試驗(yàn)過程中，變壓器應(yīng)用的控制要點(diǎn)：在高壓電氣試驗(yàn)過程中，變壓器往往需要獲取更高的電壓。由于高壓繞組電壓受變壓器體積和重量的影響，必須控制好單臺(tái)變壓器的電壓范圍，而多臺(tái)變壓器的串接由此組成了串級(jí)試驗(yàn)變壓器，最常見的是三臺(tái)變壓器串接，即以其中一臺(tái)高壓繞組進(jìn)行兩相串聯(lián)，從而給下級(jí)變壓器提供勵(lì)磁電流，這種方式比單臺(tái)變壓器更加靈活和方便，而且造價(jià)也相對低廉；在高壓電氣試驗(yàn)過程中，由于上級(jí)變壓器需要向下級(jí)變壓器提供勵(lì)磁容量與負(fù)荷容量，所以串級(jí)變壓器均比單臺(tái)變壓器的額定容量要小，其整體試驗(yàn)裝置的級(jí)數(shù)較多，而利用率較低，同時(shí)短路容量也下降較快，因此試驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到一定影響。在高壓電氣試驗(yàn)過程中，由于變壓器戶外高壓隔離開關(guān)的工作電流僅為額定電流的70%左右，因此非常容易發(fā)生過熱現(xiàn)象，對此應(yīng)當(dāng)選擇具有更大額定電流裕度的隔離開關(guān)；為了提高變壓器導(dǎo)電的可靠性，應(yīng)當(dāng)在觸座與觸指末端間設(shè)置一個(gè)軟連接；為了避免在高壓電氣試驗(yàn)過程中出現(xiàn)故障擊穿或試品短路等現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)在控制箱的過流繼電器工作過程中將調(diào)壓器調(diào)到零位，并在切斷電源后取出被試品；若電容試驗(yàn)需要運(yùn)用電容器的高壓端進(jìn)行放電，則同樣需要將調(diào)壓器調(diào)到零位，以避免發(fā)生觸電事故。

3 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)今時(shí)代，隨著人們對電力能源需求量的不斷增加及對供電質(zhì)量要求的不斷提高，電力企業(yè)必須做好電力變壓器故障的檢修工作，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)加以解決。在高壓電氣試驗(yàn)過程中，變壓器應(yīng)用的主要作用是檢驗(yàn)電氣設(shè)備元件絕緣材料的絕緣強(qiáng)度。只有科學(xué)合理地應(yīng)用好變壓器，才能確保高壓電氣試驗(yàn)的安全性和有效性。

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（作者單位：國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司）