導語：如何才能寫好一篇高壓電容，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：感性負載 自動補償 就地補償 功率因數 電壓疊加 補償精度 步長

一、概述

在電力系統中，隨著變壓器和交流電動機等電感性負載的廣泛使用，電力系統的供配電設備中經常流動著大量的感性無功電流。這些無功電流占用大量的供配電設備容量，同時增加了線路輸送電流，因而增加了饋電線路損耗，使電力設備得不到充分利用。作為解決問題的辦法之一，就是采用無功功率補償裝置，使無功功率就地得到補償，盡量減少或不占用供配電設備容量，提高設備的利用效率。最常見的辦法就是采用電容器組提供電容性電流對電感性電流給予補償，以提高功率因數。目前，在配電系統中，已經普遍使用了低壓電容集中自動補償裝置，根據需要，使低壓無功功率就地得到補償。而在高壓系統中，目前使用比較多的補償還是傳統的固定式電容補償裝置，集中的自動補償裝置使用還很不普遍。由于傳統的補償方式存在安全性能差、補償精度低和勞動強度大等問題，大家都希望有一種更加安全可靠、補償精度更高、自動化水平更高的補償裝置供設計選用。

我們從1995年開始，在天津經濟技術開發區二期雨、污水泵站；東海路雨、污水泵站；泰豐路雨水泵站和天津市月牙河雨水泵站等工程中試用6kV高壓電容自動補償裝置。經過幾年來的使用，證明補償后功率因數達到0.95以上，自動化水平高，補償效果滿意。得到各使用單位的一致好評。本文結合工程使用情況，就高壓電容集中自動補償裝置有關技術問題進行簡單介紹。以作拋磚引玉。

二、補償實施方案和補償容量的確定

要想得到理想的補償效果，首先要確定合理的補償實施方案、準確計算需要補償的容量。目前常見的補償方法有傳統的固定式電容器組人工插拔熔斷器控制補償容量法；單臺設備隨機就地電容補償法和集中電容器自動補償法。其中傳統補償方法簡單，但補償精度低，勞動強度大，危險性大，受人為因素影響太多。

單臺設備就地補償法就是針對單臺設備在當地進行補償，其優點是從設備需求點補償，深入到需求補償第一位置，補償范圍大。其缺點是確定補償容量困難。既不能過補償，又必須保證電路不得發生LC諧振和避免發生自激現象。因在計算無功電流時，無功電流主要成分是由電機勵磁電流I0，滿負荷運行時的無功電流增量ID1、欠載運行時的無功電流增量ID2等組成的。因為隨著電動機運行狀態的變化，上述各參數都在不停地變化，動態變量變化因素太多，很難確定準確的無功補償需求量。不同的生產設備在選配電動機時的啟動容量裕度各不相同，所以，在設備運行中其電動機的飽和程度各不相同，其欠載運行的無功電流增量ID2各不相同；其次，電動機的實際工作狀態隨時變化，如：水泵電機隨著進水水位、出水水位的變化電動機負載率隨時都在變化，無法確定準確的工況。而單臺設備就地補償法在補償容量確定后，是以固定不變的補償容量，去平衡隨時浮動變化的動態工況，就很難得到滿意的高精度補償效果。

此外，在單臺補償的電容器裝置中，補償電容器是與主機一對一固定配套安裝的，隨著主機的運行而補償電容器同時投入運行，當主機停止運行時補償電容也一齊被切除，各機組之間的電容器相互獨立不能互補，電容器得不到充分利用，增加了設備投資。而且，市政工程的特點是運行時間集中、設備容量較大；備用設備的運行利用率更低等。再者，由于補償電容器隨著主機的運行而一齊投入運行，則主機的啟動電流與電容器合閘涌流是同時處于最大值，兩個電流最大值相加增大沖擊電流效應。

如果采用成組設備集中自動補償法，則補償容量可根據當時整體運行工況需要，自動投入所需容量，可以達到比較高的補償精度。隨著補償設備的步長越短則補償精度越高，如果步長為無級變化則功率因數從理論上講可以精確到1，這將為高精度準確補償打下基礎。而且不論任何一臺電機工作時，補償電容器均可根據線路總體需要投入運行，使每組補償電容器得到充分利用。

三、補償設備步長劃分與設備配置

雖然理論上無級自動補償裝置補償精度可以達到1，但是在一般市政工程實際應用中，為了合理地利用有限的資金投入，并不要求理論上的最大值，只要滿足工程精度需要就可以了。所以工程中大多數情況都是由多臺設備并列運行，通常設備在4臺以上時，如將所需最大補償電容量分成6~8步等步長容量投入，就可以基本滿足工程實際精度需要。如同目前常見的低壓電容器自動補償裝置一樣，一般分8步等容量投入方案的使用已經非常普遍，其理論可以推廣到高壓電容補償裝置中使用。但是在高壓系統中如果沿用低壓補償的思路，對于采用高壓真空接觸器控制的方案，仍可采用等容量配置。而對于使用真空斷路器的情況而言，則因為真空斷路器價格相對較高，所以，在保證相同功能的基礎上盡量減少真空斷路器的使用數量，對節約投資是有著非常明顯的作用的。工程中如果合理選用控制器，可以減少真空斷路器數量，例如：對于采用等步長容量分配電容器組的設備組，7步補償需要7臺真空斷路器，如果采用1+2+4的不等容量控制器的配置，只需3臺真空斷路器就可以達到7步等步長容量補償的效果，其形式為1、2、1+2、4、4+1、4+2、4+2+1。這樣既保證了補償精度又將大大節約設備的一次性投資。

四、保護與控制

高壓電容器自動補償裝置的保護和控制，除常規的保護和控制外，還有一些特殊的需要注意的問題。我們在實際工程中遇到的一些在保護系統設計和調試過程中容易忽略的問題，一并在此作簡單介紹。在實際工程中，根據電動機數量，一般采用7~8步控制投入。保護系統除過電壓、過電流等常規保護外，必須注意采用完善的三相保護，避免因單相故障造成的保護失靈和故障擴大。合理配置限制涌流的電抗器，嚴格防止電磁諧振現象造成的破壞。

另外，保護系統必須注意補償電容器在自動投入時，電容器上的電壓疊加問題，當一組電容器退出運行后，在再投入前，必須保證其充分放電后再投入運行。保證其在再投入時其上的殘余電壓值降低到允許的電壓范圍以內，避免由于再投入時殘余電壓與額定電壓的疊加造成電容器上的過電壓損壞。

其次控制系統中，特別需要注意的是工作電源、信號電源等檢測量的相位的正確配置。正確的向量配置是設備調試能順利進行的有力保證和最起碼的要求，否則，會給調試工作帶來不必要的麻煩和增加許多不必要的工作量，以至于有時可能會調不出正確結論。

控制系統的設計隨著使用元件不同結構略有差異。例如：補償裝置的接觸器，若使用電磁式真空接觸器，開/停為一個信號的1—0狀態，若使用機構式接觸器或者采用真空斷路器時，其開/停必須是兩個獨立的信號。兩種控制各有優缺點，從節能、噪音等不同角度各有不同結論。仁者見仁，智者見智。設計可根據工程具體情況采用經濟、合理、實用和技術先進的設備配置。采用機構式接觸器或者采用真空斷路器時的控制原理見《電容器自動補償裝置控制原理圖》。

五、結論

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【關鍵詞】高壓電容器 無線傳輸 自動放電 檢測裝置

1引言

在電力系統中，根據《電力設備預防性試驗規程（CSG114002-2011）》規定，必須按期對高壓并聯電容器進行一一放電和電容量測試，接線、拆線頻繁。該裝置研制成功后，無需拆除電容器與放電線圈連線，提高電容器測試工作的效率，避免工作人員恢復接線時誤接線帶來的設備安全隱患，降低測試安全風險，而且測試過程直接采用無線傳輸方式進行電容量的測量，操作安全性更高，以解決現有技術中存在的問題。

2高壓電容器無線線自動放電檢測裝置簡介

1.高壓電容器無線傳輸自動放電檢測裝置結構

高壓電容器無線傳輸自動放電檢測裝置結構原理圖如圖1所示，主要由1-檢測箱，2-無線鉗形電流表，3-無線信號接收模塊，4-顯示屏，5-驗電監測按鈕，6-放電監測按鈕，7-全自動測量按鈕，8-殘壓監測按鈕，9-電容測試按鈕，10-切換按鈕，11-復位按鈕，12-紅色電壓輸出線，13-黑色電壓輸出線，14-電源開關按鈕，15-接地螺栓，16-接地線，17-紅夾子，18-黑夾子，19-高壓電容器。

一種高壓電容器無線傳輸自動放電檢測裝置，包括檢測箱1和無線鉗形電流表2，檢測箱1上設置有用于接收無線鉗形電流表2電流的無線信號接收模塊3，無線信號接收模塊3連接到控制器，控制器上連接有設置在檢測箱1前側面的顯示屏4和功能按鈕，功能按鈕包括驗電監測按鈕5、放電監測按鈕6、全自動測量按鈕7、殘壓監測按鈕8、電容測試按鈕9、切換按鈕10和復位按鈕11，檢測箱1上還設置有連接高壓電容器19的紅色電壓輸出線12和黑色電壓輸出線13以及接地螺栓15，驗電監測按鈕5用于控制控制器上連接的驗電檢測模塊的檢測通斷，放電監測按鈕6用于控制控制器上放電監測模塊的檢測通斷，全自動測量按鈕7用于驗電檢測模塊、放電監測模塊、殘壓檢測模塊和電容測試模塊的同時通斷，殘壓監測按鈕8用于控制控制器上連接的殘壓監測模塊的檢測通斷，電容測試按鈕9用于控制控制器上連接的電容測試模塊的檢測通斷，切換按鈕用于不同監測模塊間的直接切換，復位按鈕用于監測后屏幕數據的清零。

監測時，通過驗電監測模塊測試高壓電容器帶電電壓大小，然后通過放電監測模塊中的放電電阻進行電容器智能放電，之后通過殘壓監測模塊再對高壓電容器進行殘壓監測，也可直接通過全自動測量按鈕實現各個模塊的測試，將測試的相關參數直接顯示到顯示屏上。

2.高壓電容器無線傳輸自動放電檢測裝置工作原理

無線傳輸測試電容量：通過檢測箱上的紅色電壓輸出線12和黑色電壓輸出線13連接到高壓電容器的兩極上供給電壓，并通過無線傳輸鉗形電流表安裝在高壓電容器的正極上進行電流測試，通過電壓大小和電流大小就可以計算出高壓電容器的電容量大小，無需拆除電容器與放電線圈連線情況下進行高壓電容器電容量的測量。

同時還可以實現其他功能，如驗電、放電、電容殘壓測量，音響報警等功能。

只需將操作箱上的切換開關切換至相應測試檔位，即可對電容器進行驗電、放電、電容殘壓測量。

放電完畢，聲光指示停止，告知試驗人員放電已完畢。通過放電監測回路的殘余電壓指示值，確認放電完畢。

該裝置的驗電監測裝置，通過切換開關并切換到“經電阻放電”位置時，具有聲光報警功能。當切換開關切換到“直接放電”位置時，無報警，完成對電容器極間和極對地放電。

該裝置可用于實現電容器殘余電壓的監測及顯示同時用于實現電容器的電容量測量，實現驗電、放電、殘壓測量、電容量測試的智能放電功能，實現電阻放電和直接放電智能切換；

3結語

本裝置研制成功后，對電力行業有著重大意義，解決了測量中由于各個檢測裝置分散獨立，需要人工反復接線更換檢測裝置，工作量大，帶來誤接線的安全隱患的風險，人機功效低，長時間檢測，人工需要多次更換檢測裝置，操作人員容易遺忘檢測內容，使后繼操作存在觸電風險，影響人身和設備安全的問題。

參考文獻：

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關鍵詞：500kV；高抗套管；電容量；

中圖分類號：TM714.2 文獻標識碼：A

1概述

某變電站兩組運行中的高壓并聯電抗器，其型號為BKD-50000/500，所附零抗型號為XKD-540/63，在進行第一次預防性試驗時，發現其高低壓套管末屏對地的電容量與交接和出廠時的數值相差很大，現將其測試數據、原因分析及計算結果介紹如下，供同行借鑒。

2 測試數據比較

500kV高抗套管主屏和末屏的預防性試驗結果、交接試驗數據如表1：

從表中可以看出，不論是高壓側套管還是低壓側套管，其主屏電容量的預試值與交接時的數據均相差不多，符合《江蘇省電氣設備交接和預防性試驗規程》的規定，而其末屏電容量的預試值與交接數據相關很大。

3 原因分析

500kV高壓并聯電抗器的套管是電容量型套管，其等值電路如下圖：

圖1 套管等值電路圖

圖中：C1-套管主屏電容

C2-套管末屏電容

出廠試驗時單獨對套管進行測量，主屏電容C1采用正接法施加10kV電壓測量，C測=C1。末屏電容C2采用反接法施加2kV電壓測量，C測=C2。

預防性試驗時，測量套管的主末屏電容量是連同電抗器線圈一起進行的，其等值電路如圖2：

當測量高壓側套管主屏電容時，低壓側套管末屏接地，AB兩點短接，高壓線接A端，測量線接高壓側套管末屏，施加10kV電壓，由此可見：套管主屏電容的測量值與末屏電容、低壓側套管電容、線圈對地電容無關，C12測=C11。這就是說，連同電抗器線圈一起測量套管主屏的電容量，其數值應與出廠值和交接值接近，其誤差應符合規程規定。

當測量高壓側套管末屏電容時，低壓測套管末屏接地，采用反接法，測量線接高壓側套管末屏，施加2500kV電壓，此時，C12測=C12+C11串（C線+C21）……（1）。

同理，測量低壓側套管末屏電容時，其測量值就為C22測=C22+C21串（C線+C11）……（2）。

從以上兩式不難看出，電抗器高低壓套管末屏的測量值肯定要比實際值大。

據此可以推斷，交接試驗的末屏電容量與出廠值相符的原因是：交接試驗是在套管未裝上電抗器前單獨測量套管所致。

4 計算結果比較

由于C12測、C22測是高低壓套管末屏電容器的測量值，是已知數，C11、C21是高低壓套管主屏的電容量測量值，也是已知數，C線是電抗器線圈對地電容量，可以根據測量繞組連同套管對地電容的數值計算出，因此，根據式（1）、（2）可計算出高低壓套管末屏對地電容量C12、C22。

根據現場的實際測量可知：C線>>C11、C線>>C21，故式（1）、（2）可簡化為：

C12測=C12+C11…………………(3)

C22測=C22+C21…………………(4)

即C12=C12測-C11 ……………(5)

C22=C22測-C21 ………………(6)

根據式（5）、（6）分別計算出高低壓套管末屏對地電容量列于表2：

從表2可以看出，末屏電容的計算值與末屏交接數據比較，其誤差大幅度下降，尤以電抗器高壓側套管末屏電容更為明顯，其最大誤差為5.8%。電抗器低壓側套管末屏電容量與交接數據比較，誤差仍較大，最大為38%。

結束語

單獨測量電容型套管的電容量與套管裝上電抗器后測量其電容量兩者比較，其主屏電容量應無變化，而末屏電容量有很大誤差，應經計算后進行比較，方能得出正確數據。電抗器高壓側套管末屏電容量，根據測量值計算出真實值后與原始數據比較誤差很小，但低壓側套管末屏電容量根據測量值計算出真實值后與原始數據比較仍有較大誤差，這有待在今后的工作中與同行進一步探討。

參考文獻

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【關鍵詞】大容量電機；直接起動；電氣軟起動裝置；電磁調壓軟起動裝置

0 概述

隨著國家經濟的高速發展，各工業企業生產規模迅速擴大，企業用電設備數量、容量及單臺電機最大容量也隨之不斷增大，用電狀況十分復雜對電網有較高要求。大容量電動機主要指額定工作電壓為6kV或10kV的電機，容量從幾千到幾萬千瓦不等，為保證大電機起動時自身及電網安全，各種大容量電氣軟起動裝置應運而生，如頻敏變阻器、水電阻、熱變電阻、晶閘管、電磁調壓、變頻器等，在工程實踐中得到了廣泛應用。

1 大容量電動機直接起動的弊端

大容量高壓電動機直接起動時電流大，無功需求高，對電網的沖擊明顯，在供電電網容量受限時，往往造成大電機自身的起動困難，并可能導致其它已運行電氣設備等因供電母線壓降較大造成跳閘停機甚至燒毀的嚴重后果。對大電機自身而言，直接起動電流可達 4-7 倍的額定電流，造成電動機繞組溫度過高，電機絕緣老化加速，并且過大的起動轉矩對被帶動的機械造成較大的機械沖擊，縮短其使用壽命。

在此情形下，各類電氣軟起動裝置應運而生，但由于用戶千差萬別，故各類電氣軟起動裝置均有不同的應用市場。

2 高壓軟起動裝置主要類型

高壓軟起動裝置如概述中所述分為多種，下面予以介紹。

2.1 頻敏變阻器

頻敏變阻器應用于繞線式電機，串接于電機轉子回路中，當電機起動時，頻敏變阻器的阻抗隨著轉子電流的頻率變化而成正比變化，剛起動時，轉子電流頻率最大，電動機可獲得較大起動轉矩，起動后，隨著轉子電流頻率的下降，頻敏變阻器阻抗逐步減小，近似地得到恒轉矩特性，實現了電機的無極調速，起動完畢后，頻敏變阻器經短接退出。

頻敏變阻器的優點：

1）能平滑、無級、自動地起、制動；

2）結構簡單，堅固耐用，維修方便；

3）價格低廉。

頻敏變阻器的缺點：

適用范圍小，調節精度不高。

2.2 水電阻起動動裝置

水電阻起動利用伺服電機改變浸泡在導電液體（一般由 Na2CO3和水配制）中電極板之間的電氣距離， 使水電阻由大到小平滑無級變化，電極板串接于電機起動回路中，電機在起動過程中端電壓隨極板間距減小逐漸上升至直至全壓，實現電機軟起動。

水電阻起動的優點是：

1）在軟起動過程中不產生高次諧波；

2）價格低廉。

水電阻起動的缺點是：

1）高壓電動反電勢建立的速率和水電阻變化的速率很難吻合，從而造成了起動電流的斜率很大。

2） 環境溫度對起動性能的影響大。水電阻導電的實質是靠離子的移動，電阻大小由導電離子的多少決定，水電阻由 Na2CO3和水配制而成，其溶劑溶解度受外界溫度的影響，溫度越高溶解度越高，水電阻率越小，溫度越低溶解度越低，水電阻率越高，因而水電阻夏天起動電流大（有時高達 5 倍額定電流），而冬天起動困難，嚴重時需要重新配液方可解決，加上水的蒸發和補充及其它導電離子進入液阻箱，均會引起液體電阻的改變。

3）對環境要求高，水電阻軟起動裝置不適合于置放在易結冰的現場。

4）液阻箱容積大，其根源在于阻性限流，減少容積引起溫升加大，一次性起動后電解液通常會有 10℃-30℃的溫升，使軟起動的重復性差。

5）控制功能低下，起動時間、停止時間、初始電壓、限壓范圍等主要控制參數均不能方便地調節，移動極板需要有一套伺服機構，它的移動速度較慢，難以實現起動方式的多樣化。保護功能不全，無自檢、過載保護、電流不平衡、斷相等保護。

6）維護困難。須經常維護，須經常加液體以保持液位。在高壓回路里加水作業有很大危險性。電極板長期浸泡于電解液中，表面會有一定的銹蝕，需要作表面處理。

7）安全性差。這是該裝置最大的隱患，一旦維護不及時，至液位過低，起動時有引起裝置爆炸的危險，爆炸后引起高壓接地，給人員、設備帶來災難性的后果。在起動時有噪聲及電動力致使之震動，特別是在極板運行中易造成導電水飛濺，安全性差。在高壓起動回路中，用傳動電機及傳動機構控制極板運行，一旦控制失靈，后果比較嚴重。

2.3 熱變電阻起動動裝置

熱變電阻起動利用液體的負溫度特性來改變其電阻，所謂負溫度特性，即溫度越高，阻值越小，溫度越低，阻值越大。在起動過程中，將熱變電阻器（含液箱、熱敏電解液、電極、導流機構等構成）串接于大容量電機的定子繞組中，起動電流流過熱變電阻器加熱液體，溫度升高，阻值減小。起動過程中，回路總阻抗接近不變，從而使得電機起動過程電流較小、穩定且功率因數高。當電機起動完畢后，導流機構快速導出高溫液體，使有效電阻區域內液體溫度降至常溫附近，以利于下一次起動。

熱變電阻軟起動優點：

1）電極無需動，因而減免了移動電極的伺服機構，減免了伺服機構可能帶來的不安全；

2）起動電流較小，一般不大于2.5Ie，有顯著的軟起動特性；

3）起動時功率因數高，一般可維持在0.8以上，母線壓降低，對電網穩定運行有益；

4）同時起動時起動轉矩由小逐步增高，使得機械設備起動平穩，無沖擊及噪音；

5）價格低廉。

熱變電阻軟起動缺點：

1）熱變電阻為保溫，必須把水箱封閉，且采用兩層水箱，層與層之間注入變壓器油隔離，液體在有限空間內加熱，極易發生爆；

2）熱變電阻的整個起動過程是不可控制的，談不上閉環控制；

3）相比于液阻，環境溫度對起動性能的影響更加嚴重；

4）具有一切液態軟起動裝置的共性，如發熱量大、體積大，不能作到免維護；

5）對環境尤其是溫度變化的耐受能力較差，難于保證不同環境溫度下軟起動性能的一致性；軟起動功能單一，使適用范圍受到一定的限制；不能實現軟停止，不能實現帶電流突跳的軟起動。

2.4 晶閘管軟起動

晶閘管軟起動裝置是利用反并聯晶閘管及電子控制電路串接于三相電源與待起動電機之間，利用晶閘管的電子開關特性，通過軟起動裝置中的單片機控制晶閘管觸發脈沖、觸發角的大小來改變晶閘管導通程度從而改變其輸出電壓，進而改變起動電機的定子機端電壓。當晶閘管導通角從00開始上升時，電機開始起動，隨著導通角的增大，晶閘管輸出電壓也隨之增大，電機轉速進一步升高，直至晶閘管全導通，使電機電壓接近額定電壓，電機起動完畢后，軟起動裝置被旁路，電機改由工頻運行方式。

晶閘管軟起動裝置優點：

1）起動電流、電壓可控；

2）起動過程無級調速，并適應頻繁起動。

晶閘管軟起動裝置缺點：

1）不能根據現場根據綜合條件調整起動參數，達不到全面優化的起動效果；

2）起動電壓到起動完成時，電壓與全壓有差距，切換到全壓時有沖擊；

3）一般只能接入電動機前端；

4）串并聯大量的晶閘管，故障點多，維護、檢修復雜；

5）價格較為昂貴。

2.5 電磁調壓軟起動

電磁調壓軟起動裝置是采用一個可變電抗器件做為執行元件接入大電機定子回路，用相對電壓較低的晶閘管（或其他電力電子器件），通過電磁轉換的原理，調節電抗值，改變電動機的機端電壓，從而達到控制電動機的起動過程，達到軟起動的目的。

電磁調壓軟起動裝置特點：

1）通過低壓控制高壓可調壓變壓， 其性能穩定可靠，耐沖擊性能強、噪音小；

2）晶閘管在變壓器二次回路，晶閘管無過壓風險，無須光纖觸發，性能穩定可靠，故障點少；

3）由于變壓器的隔離，對電網諧波干擾大大減小，電網側只有2%左右，（小于國家標準4%），有效克服超大容量的電動機起動時的電磁干擾。

4）與傳統的電抗器、自耦變壓器比較，起動轉矩大，起動過程平穩可控，無二次切換沖擊；

5）起動電壓可調，可以根據負載的特征，設置較低的起動初始電壓，從而電動機的起動電流更低，對電機和機械設備沖擊小；

6）當電網容量偏低時，還可并聯起動補償電容，將起動電流控制到1.5倍額定電流，進一步減少對電網的沖擊，降低網壓降；

7）接線方式靈活，可接于大電機機端側或中性點側。

2.6 變頻器軟起動

變頻器軟起動方式是指大電機起動過程中既改變變頻器輸出端電源頻率，又改變電源電壓的一種起動方式，起動曲線平滑，適用于各種起動條件，是目前最先進的一種軟起動方式，但其價格昂貴，并產生高次諧波污染電網，在起動次數較少且電機負載率且工作穩定條件下，選用變頻器是不經濟的，因而本文不予推薦。

3 采用電磁調壓軟起動的工程實例

3.1 工程概述

國內某鋼鐵公司建造兩座1250m3高爐，配置兩臺10kV 19000kW汽動-電動風機（以下簡稱BPRT風機）及一臺10kV 19000kW AV63備用電動鼓風機，外部供電為兩路35kV電源。在高爐區設35/10kV變電所一座，配置2×50MVA主變，35kV及10kV均采用單母線分段接線方式，兩臺19000kW BPRT風機電機分別由35kV變電所兩段10kV母線供電，19000kW AV63備用電動鼓風機經切換，可由10kV任一段母線供電以替換該母線段上退出運行的BPRT風機，同時禁止任意兩臺風機在同一段10kV母線同時工作。

由于風機電機容量很大，直接起動時電流大，母線壓降不滿足國標要求，經技術、經濟比較，設計采用電磁調壓軟起動方式對上述三臺大電機進行軟起動，軟起動裝置內電磁調壓部分起動柜為雙套（一用一備），三臺風機電機起動模式為軟起二拖三，為保證風機起動時因功率因數較低（Cos=0.3左右）電磁調壓軟起動裝置配置有專用起動電容器，在風機起動完畢后切除退出。

經工程實踐，該套電磁調壓軟起動裝置起動效果良好，達到預期效果。

3.2 電氣主接線（見圖1）

3.3 BPRT風機（19000kW，1485r.p.m）起動時電氣參數表

3.3.1 系統參數

變壓器輸入電壓 35kV 變壓器輸出電壓 10kV

變壓器額定容量 50MVA 變壓器 10kV側母線最大短路容量 300MVA

軟起動電網電壓相對值 0.92（起動補償后3.3.2 電動機參數

電動機額定功率 19000kW 電動機額定電壓 10kV

電動機額定電流 1253A 電動機額定功率因數 0.93

電動機額定轉速 1485r/m 電動機最大轉矩倍數 1.73

電動機堵轉轉矩倍數 0.48 電動機轉子飛輪距 59720N.m2

3.3.3 負載參數

負載轉動慣量 265000N.m2 靜阻力矩 8500 Nm

起動最大阻力矩 26500 N.m

3.3.4 電動機起動參數

降壓起動電流倍數 2.05 電動機額定容量 21.7MVA

全壓起動電流倍數 4.0 電動機額定轉矩 122188N.m

額定起動等效阻抗 1.182歐 額定起動等效電阻 0.236歐

額定起動等效電抗 1.17歐 降壓起動電流 2568.7A

降壓起動容量 44.5MVA 負荷系數 1.02

起動時間 42.2S

4 結論

高壓軟起動裝置多種多樣，應根據工程實際狀況，考慮電網、工藝設備要求、現場土建條件、業主資金條件等各方面因素進行綜合評估，在保證安全、可靠、經濟的前提下選用最為合理的方案以保證工程的順利實施。

【參考文獻】

[1]卓樂友.電力工程電氣設計手冊[M].北京：水利電力出版社，1991.

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關鍵詞：變壓器；大容量；高電壓；絕緣

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.184

0 前言

經濟的快速發展要求機電行業適時的轉變發展模式，摒棄不合時宜的高能源生產模式以順應時展的要求[1]。在此背景下，絕緣技術從理論到具體的機電絕緣結構均得到了較大的發展與進步。絕緣技術的改進降低了火電投資比例，有助于低投入高效益的生產。其中，過電壓與絕緣技術、防護技術、測試技術、絕緣結構、高電壓和絕緣理論是研究高電壓絕緣技術的主要內容。

1 絕緣材料分析

（1）絕緣膠材料。變壓器使用的絕緣膠種類很多，具體包括環氧樹脂膠、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯等。

（2）電工用塑料材料。填料、合成樹脂、各種添加劑組成了電工用塑料材料，這種材料主要呈纖維狀、粒狀或粉末狀，能夠當作電纜電線絕緣保護材料使用。在一定的壓力與溫度條件下加工后可得電工設備絕緣零部件，且形狀與規格多樣[2]。塑料中的主要構成是合成樹脂，合成樹脂對塑料制品基本特性有決定性的作用。塑料可分為兩種類型，熱塑性塑料與熱固性塑料，分類依據為樹脂類型的不同。在熱塑性塑料中，樹脂分子的線型結構不會受熱擠與熱壓影響，不會出現明顯的化學、物理性質變化，可溶性依然良好。而熱固性塑料則不同，樹脂分子受熱壓影響會變為網狀結構，得出不熔、不溶的固體。因此，熱塑性塑料具有反復多次成型的特征。

（3）絕緣漆管材料。玻璃纖維與面紗是絕緣漆管的兩種底材，絕緣漆管的樹脂主要有硅橡膠漿、硅有機漆、改性聚氯乙烯樹脂、醇酸清漆、油性絕緣清漆幾種類型。

（4）氣體絕緣材料。氣體絕緣材料不但能夠絕緣，還能夠發揮保護、冷卻、滅弧等作用，因此，氣體絕緣材料在電氣設備的使用比較常見，甚至氣體在部分設備中屬于主絕緣材料。液體固體絕緣中普遍存在氣體空隙，只是不同絕緣中使用的量不同[3]。氣體需具備來源豐富、價格低廉、惰性、熱導率高、不燃、液化溫度低、絕緣強度高等特點才能用作絕緣材料，其中惰性指的是不會同共存材料反應。

二氧化碳、氮氣、空氣、六氟化硫及混合氣體等是氣體絕緣材料的主要類型。氣體電介質使用最廣的是空氣，廉價、分布廣闊是空氣的特點，用作混合介質的優勢表現在物理化學性能穩定、擊穿后能自愈、液化溫度低等，因此，空氣絕緣介質在斷路器中使用較多。但空氣中存在雜質較多，其氧化作用會在接觸金屬材料時發生腐蝕反應，而氮氣在這方面的穩定性比空氣更高，惰性且不會助燃，因此，在電氣設備中氣體電介質常使用壓縮氮氣作為材料。六氟化硫擊穿場強很高，屬于電負性氣體，其絕緣強度在0.2MPa氣體壓力下與絕緣油相當。與空氣相比，六氟化硫在均勻電場中是其2.5倍，且滅弧能力是其數10倍，滅弧性能優良。此外，純凈的六氟化硫耐熱性與穩定性較好，無毒性，不會在500℃下分解，同鹵素、堿、酸、水、絕緣材料不會在150℃條件下作用。因六氟化硫有諸多優點，在高壓電氣設備中的使用日益受到重視，使用越來越廣泛。超過兩種以上的氣體組成了混合氣體，純六氟化硫與六氟化硫混合氣體二者的電氣強度相比，后者更優更明顯，且價格更為經濟，其中被認為有很大發展前景是六氟化硫與氮氣的混合氣體。

在放電電壓以下，氣體的絕緣電阻通常非常高，即使出現絕緣破壞也能自行恢復。其不足主要是絕緣屈服值較低，與固體相比較差。在電氣設備中氣體絕緣材料主要擔負著絕緣任務，適用于高頻、高壓絕緣，主要是因為這一材料具有小損耗、小介電常數以及小電導。

2 技術類型分析

（1）少膠粉云母脂環氧VPI絕緣技術。少膠粉云母脂環氧VPI絕緣實際作用的發揮需要輔助使用VB2645樹脂，并引進專門TMEIC絕緣，這一技術類型成品的獲得需經過稀釋、合成等操作，合成需有專門的工藝，成品獲得過程通常需要使用浸漬樹脂、固化劑。

（2）LD.F絕緣技術。這一絕緣技術有較多分類，主要得益于長期的發展與完善，其中包括抵壓機電絕緣，以變頻電機、同步電動機等作為低壓機電絕緣的代表[4]。LD.F絕緣有非常明顯的優勢，如電氣性能好、穩定性強、耐熱性強、絕緣厚度非常薄等，其優勢已然得到了普遍的認可，有助于降低安全隱患。LD.F絕緣工藝簡單，運行可靠安全，易于掌握，能夠實現凈化生產與能源的節約，是對當下無污染生產要求的積極貫徹，自然得到了大力的推廣與使用。在不斷的實踐與研究中，LD.F絕緣不斷的提升、不斷的創新，現階段其發展的方向為向6kv和10kv減薄機緣厚度，理想的減薄厚度為1.0mm，而低于2.0mm 為10kv單邊絕緣的理想厚度。現階段，雖LD.F絕緣的使用有較好的效果，但市場需求并不會停滯不前，因此仍需不斷的完善與發展，提高技術使用的適應性。

（3）多膠模壓絕緣體技術。這一體系的主要構成是通過多膠粉云母帶連續式繞包、模壓成型，在交流電機行業中推行，效果較好。雖多膠云母有諸多種類，但以環氧多膠粉云母帶使用最多，此外，VPI體系類型也較為常見。在我國，尤其是在機電制造業這一絕緣體非常受歡迎，國內大多數公司都選擇使用這一絕緣體。在經濟全球化影響下，技術合作交流增多，通過各國間的交流引進了不少關聯技術，國內的不少絕緣材料都是來自于國外公司。在技術更新日新月異的時代，新產品更新換代非常快，以LD-F絕緣體系為例，LD-F絕緣體系使用的材料是少膠單面補強高定量鱗片，這種材料比較稀有，此外，補強材料為聚酯薄膜材料與的玻璃纖維材料兩種。滲透性強、含量高是云母的優點，固化樹脂效果較好，能有效防止流失，作為備選材料十分優良。

3 結束語

單靠傳統的絕緣材料難以實現高壓大容量變壓器理想的穩定與可靠狀、運行，因此，需積極應用新的絕緣技術與絕緣材料，加大研發力度與投入，不斷的提高絕緣技術水平，優化絕緣體系性能，為高壓大容量變壓器運行的穩定與安全提供保障，更好的滿足生活生產的需求。

參考文獻：

[1]劉復林，韓延純.大型電力變壓器常見故障和狀態檢修要點[J].黑龍江科學，2015（03）：21+25.

[2]常非，趙麗平.高壓大容量五電平變換器在RPC中的應用[J].電力系統及其自動化學報，2014（09）：40-45.

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1、微波爐高壓電容器的額定工作電壓通常為1800～2200V，電容量在0.8～1.2μF，并且電容器的內部都并接著一個10～12MΩ的高阻電阻，其作用是在關機后自動泄放電容器上的電荷。

2、高壓電容與高壓二極管組成半波倍壓整流電路，為磁控管提供直流陽極高壓。高壓變壓器的次級高壓繞組輸出2100V左右的交流電壓，經高壓電容和高壓二極管倍壓整流后，獲得4000V左右的直流高壓供給磁控管的陽(陰)極使用。由于磁控管的陰極在內、陽極在外，為安全計，通常電路中總是將磁控管的陽極接地，而陰極接負高壓。

3、漏磁變壓器工作時存在滯后的漏感電流，效率較低；有了高壓電容后，其超前的電容電流會對滯后漏感電流起到補償作用，因而能使電路的功率因素得以提高、效率上升。

（來源：文章屋網 ）

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關鍵詞：高壓電氣；試驗；對策

1 高壓電氣試驗的理論概述

1.1 高壓電氣試驗。電氣試驗一般是指電氣設備絕緣預防性的試驗，它作為保證電力系統正常穩定運行的有效手段，是電氣設備絕緣監督的重要組成部分。高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或者是電氣參數是否適應安全運行的一個重要手段，對整個電力系統的發展有著重要的作用。

1.2 高壓電氣試驗的發展動向。近幾年來，隨著經濟的快速發展和科學技術的進步，加之電氣設備故障診斷的需要以及計算機技術、信號處理技術等的發展，高壓電氣試驗中采用的新設備和新技術不斷增多，新的試驗方法也不斷引進，國內外的最新技術得到了廣泛的應用，從而促進了當前電力系統的穩定發展。首先，高壓電氣試驗的新設備不斷增多。隨著科技的不斷發展，當前的電氣設備呈現出設備小巧輕便、抗干擾能力錢、自動化程度高等特點。其次，高壓電氣試驗不斷采用新的研究方法。例如，油中溶解氣體色譜分析方法，它能夠在一定程度上簡化分析判斷；變壓器繞組變形方法，它能夠增加診斷的靈敏度；GIS 局部放電的超聲波檢測頻帶試驗,通過聲波信號在GIS 設備外殼上檢查設備內部局部放電故障。再次，高壓電氣試驗的新技術不斷應用。其中，0.1Hz 超低頻試驗電源的應用，進一步提高了試驗儀器的抗干擾能力；紅外技術的應用可以通過監測電氣設備對設備故障進行更加準確的診斷。最后，高壓電氣試驗診斷技術不斷發展。目前應用最為廣泛的是電力變壓器故障專家診斷系統。

2 高壓電氣試驗面臨的問題

雖然高壓電氣試驗得到了快速的發展，但是高壓電氣試驗在試驗過程往往會受到一些因素的影響，從而造成了試驗結果和實際情況相脫節，嚴重時會造成不必要的損失。

2.1 高壓電氣試驗設備和被試設備的接地問題。首先，高壓電氣被試設備接地不良。高壓電器被試設備接地不良容易造成介質的嚴重損耗，這種問題一般情況發生在電容性的設備上，比如說電壓互感器或者耦合電容器等。在變電站里，為了保證線路的正常運行，把電壓互感器與線路直線連接。如果電氣設備的接地開關或者連接線接觸不良，就如同在電容器上串聯了一個等量的電阻。比如說如果電容量為 C，電容器的介質損耗因數為 tgδ，等值串聯電阻為 R，那么關系式為：tgδ=ωCR。但是如果當設備接地不良的情況出現后，電容器的電容量越大，它所產生的損耗就會越大，進而會造成被試設備介質損耗超標的情況。

其次，高壓設備在使用 TV 和 TA 時，二次回路接地不良。在測試高電壓的運行過程中，必須要使用，TV 和 TA。在一般情況下，TV和 TA 的交互應該遵循電磁感應定律，但是在他們實際的交互過程中，TV 和 TA 的二次繞組會出現接地不良的情況，這樣一來，實際反映出來的數值對銘牌值而言出現了偏差。由于高壓電氣設備中的 TV 和 TA 的一次繞組和二次繞組與地面兩者之間存在著分布電容，如果在二次繞組不接地的情況下，二次繞組上的感應電壓往往會在表計和地面之間產生雜散電流，這樣就會產生錯誤的指示值。

2.2 高壓電氣試驗中引線所引起的問題。首先，高壓電氣設備中避雷器的引線問題。在一次高壓變電所的檢修試驗中，一臺220kV 主變中性點避雷器在試驗過程中被檢修人員將引線斷開，但是引線的接頭還保留在避雷器上邊。最后出現的結果是：75％直流參考電壓下的漏電量高達80uA；但是如果把把殘留在避雷器上的引線拆下后重新測試，75％直流參考電壓下的漏電量小于 20uA。由此可見，高壓電氣試驗中避雷器引線產生的問題是非常巨大的，因此，在具體的高壓電氣試驗實際運行過程中，我們必須把高壓部位的引線全部拆除，從而能夠更好地防止引線拆除不當引起的電流泄漏以及造成微安電表刻度的變差。

再次，絕緣帶引起的問題。在高壓電氣試驗運行過程中，絕緣帶具有非常重要的作用。相關實驗人員曾經做過一次實驗：在測量電容性電壓互感器的介質損耗因數的時候，最后測量的結果卻不合格，數據出現了明顯的偏差。為了找出數據偏差的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法，最后終于得出了一個重要的結論：只有把固定在引線上的絕緣帶去除后，所得到的數據才是合格的。如果不把絕緣帶拆除，就說明給介質增加了幾百兆歐的電阻，影響了高壓電氣試驗的正常運行。

2.3 高壓電氣試驗電壓不用引起的問題。首先，電壓對介質損耗因數測量數據的影響。相關試驗人員在一次 550kV 直流中繼站的耦合電容器預防性的試驗中，為了避免儀器受到損傷，采取了降低試驗電壓的方法。后來發現一臺電容器的測量結果不合格，為了找出電容器不合格的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法，后來發現，隨著試驗電壓的不斷升高，介質損耗因數就越來越小。之所以出現這種現象，主要是由于多個元件串聯的耦合電容器中存在連接線接觸不穩定的情況，在低壓的情況下，氧化層依然完好，出現較大的接觸電阻，介質損耗就變大；如果試驗電壓不斷增大，氧化層被融化，接觸電阻就會變小，介質損耗就會變小。

其次，電壓對測量直流電阻的影響。高壓發電機在進行預測性試驗的過程中，利用雙臂電橋測量轉子繞組的電流電阻，測量結果與以往的數據之間存在很大的差距。通過對測量方法的比較分析，相關試驗人員發現轉子繞組在運行過程中存在導線斷裂的情況。如果導線斷裂，就會在導線表面出現一層氧化膜，當利用雙臂電橋對轉子繞組進行測量時，根據電壓的強度不同就會出現不同的結果。

再次，高壓電氣試驗電壓對測量直流漏電的影響。在高壓電氣設備導體表面所產生的電暈電流在導體的形狀、導體之間的距離確定了之后，與電場強度的大小有著密切的關系。如果外施電壓的數值很小時，電暈電流很小，此時對漏電電流的測量所產生的影響也比較小；如果高壓試驗電壓數值變大時，電暈電流就會增大，這時對漏電電流的測量會產生很大的影響。

3 高壓電氣試驗中主要對策

高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或者是電氣參數是否適應安全運行的一個重要手段，對整個電力系統的發展有著重要的作用。高壓電氣設備的試驗，是對設備的具體運行狀況進行檢查和鑒定的重要措施，是進一步了解高壓設備絕緣狀態以及運行性能的主要方法，針對以上高壓電氣試驗中面臨的一些問題和困境，我們要做到以下幾點：

首先，搞清高壓電氣試驗設備和被試設備的接地不良問題，我們要高度重視高壓 TV和TA 的二次繞組，從測量的準確度和安全度兩個方面著手，對其中的某一個端子的接地情況要確認無誤。在進行交流耐壓的試驗過程中，要認真測量試驗品的電容電流強度，通過電流的大小來判斷高壓電氣試驗電壓運行是否正常。

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【關鍵詞】高壓；電氣設備；絕緣技術

一、引言

絕緣技術，指的是利用電子技術、計算機技術、傳感技術，通過對正在運行中的高壓電氣設備進行信號采集、傳輸、數據處理、邏輯判斷，以此對電力設備在運行狀態下，進行帶電測試和實時監測、診斷。電力系統的供電其可靠性直接關系到人們的日常生活和生產的用電保障，高壓電氣設備的正常、安全運行是電力系統正常、安全運行的基礎，也是重中之重。隨著經濟社會的發展，電力系統也緊跟時代的步伐發展起來，與此同時，絕緣技術也應運而生。下面本文就在對絕緣技術分析的基礎上，對絕緣技術在高壓電氣設備中的應用進行探討。

二、絕緣技術的原理和功能

1.監測對象和參數

高壓電氣設備絕緣技術是在高壓電氣設備運行的過程中，利用高壓電氣設備的工作電壓監測絕緣的特征參數。所以，可以準確的反映高壓電氣設備絕緣的運行狀況，進而對絕緣的情況作出精準的判斷。絕緣技術根據變電站中不同的電氣設備進行監測，監測內容包括：電容量、損耗值、母線電壓、絕緣電阻、三相不平衡信號、泄漏電流等參數。隨著絕緣技術的不斷發展，其監測的電氣量也在不斷增加。

2.絕緣技術監測的功能

絕緣技術能夠對帶電設備的絕緣特性參數實時測量，也能夠對數據進行分析和處理。

①監測避雷器運行時的阻性電流和容性電流的變化，了解其內部絕緣和閥片老化的情況。

②監測耦合電容器、CVT、套管、電流互感器等容性設備的介質損耗和泄漏電流，了解其內部絕緣老化、受潮、損壞缺陷。

③監測阻抗穩定，不會受到變電站電磁干擾的影響，在系統雷電和操作過電壓的作用之下具有自保性，不發生軟件損壞和性能變化現象。

④監測絕緣油的內部可燃性氣體的變化情況，了解設備內部有沒有放電、過熱等缺陷。

三、絕緣設備的相關知識

其中對于絕緣設備的分析，則可以從以下幾點：

1.避雷器

如今，變電站的避雷器已經沒有串聯間隙，高壓電氣設備運行時會泄漏一部分電流經過閥片，加快了閥片的老化速度，而高壓電氣設備閥片劣化的主要因素就是老化和受潮。監測高壓電氣設備電流泄漏能夠有效地觀測高壓電氣設備的絕緣情況，測量電流反映整體受潮嚴重，老化初期阻性電流增多，全部電流沒有明顯變化。高壓電氣設備正常運行時，通過避雷器的是容性電流，少部分為阻性電流，約占一至二成。阻性分量涵蓋：瓷套內部和外部表面的泄漏，閥片泄漏和電阻分量，絕緣支撐泄漏。每當避雷器受潮、閥片的老化、絕緣部件受損、表面有污垢，容性電流沒有明顯變化，卻增加了阻性電流。避雷器主要事故原因是增大阻性電流后，增加了損耗，導致熱擊穿。

2.耦合電容器、CVT、電流互感器

監測耦合電容器、CVT、電流互感器的介損角正切值是高靈敏度的項目，可發現高壓電氣設備的絕緣劣化、絕緣受潮、局部缺陷。絕緣受潮占設備的八成以上，因為設備的結構是電容分布均壓的，絕緣系數高，絕緣受潮會導致絕緣介損增多，被擊穿。

絕緣劣化的基本特征：

①絕緣介損值增加，產生熱量導致熱擊穿，測量介損角可監測介損的變化情況。

②絕緣會有樹枝狀電、局部放電情況發生。局部放電的量大，在過電壓、雷電、絕緣損壞的情況下發生，通過測量能夠算出介損。

③絕緣特性能夠隨著溫度的變化而變化。絕緣的大小、型式、狀況決定了絕緣溫度，相對特定的設計和等級，絕緣劣化使得溫度增加，靈敏度和溫度非線性增加。所以說，能夠影響溫度的環境溫度、介損、負載等對老化絕緣值的影響明顯。

具有電容絕緣的設備，進行介電特性的監測，會發現早期階段的發展缺陷。發展缺陷的初期，測量介損正切值和增加率一致，具備高靈敏度；發展缺陷的后期，測量電流和電容的變化的情況相同，比較容易監測到發展缺陷。

四、高壓電氣設備對絕緣技術的應用分析

在工礦企業高壓電氣設備中采用絕緣技術，具有重要意義。為了確保電氣設備的安全穩定運行，并有效預防設備遭到損壞，就需要對電氣設備及供電系統進行嚴格的保護。此外，還要依據實際的情況，對工礦企業電氣設備及供電運行的情況加以充分掌握，從而使得工礦企業生產活動的正常運行得到有效保證，以便能進一步提高工礦企業的生產效率。高壓電氣設備絕緣技術是一項綜合科技，集計算機、通訊、高電壓、測試為一體，數字信號傳輸、傳感器、狀態診斷是核心。高壓電氣設備絕緣技術的應用，是實現狀態檢修的必要手段。絕緣技術的應用有助于從原來的定期維修向狀態維修過渡。利用絕緣技術進行狀態維修可實現：

1.有效防止周期計劃檢修所引來的弊端，合理計劃安排檢修，節約維修成本，使得運行設備能保持正常運轉，創造經濟效益。

2.減少高壓電氣設備試驗和維修的盲目，減少高壓電氣設備檢修過程中引發故障的幾率，延長了設備的使用期限，使得設備的維護更加的科學合理。

3.大幅度的減少開關操作和停電時間，提升電力系統的經濟性、穩定性、安全性。

4.連續、正確的反映高壓電氣設備運行時電壓的絕緣性能、故障排除，能及時監測到高壓電氣設備運行過程中的絕緣欠缺，防范突發性絕緣情況的發生，有效提高高壓電氣設備運行平穩，降低發生事故的幾率，明顯減少突發性事故。

5.絕緣技術可以彌補預防性試驗，將絕緣技術與預防性試驗相結合，依據絕緣技術的結果安排布置預試，提高大修周期，是全面推動狀態維修的有效措施。

狀態維修要掌握和熟知高壓電氣設備帶電工況的絕緣參數，絕緣技術是獲取高壓電氣設備的帶電工況絕緣參數的辦法。在高壓電氣設備運行的情況下，監測絕緣的狀態參數，并對這些參數比較分析，以此來判定是否檢修。其中對于高壓電氣設備的監督管理，也要求其外絕緣表面不能夠出現嚴重的積污；其瓷套、法蘭以及復合外套不能夠出現裂紋、放電燒傷以及破損情況；要確保涂敷RTV涂料的瓷外套具有較好憎水性，其涂層不得出現缺損、龜裂以及起皮現象；同時還需要對高壓支柱絕緣子定期進行探傷以及檢查，以免其出現斷裂；在寒冷地區，最好采用涂抹聚硫防水膠等在其電氣設備水泥澆裝部位。

五、結語

綜上所示，高壓電氣設備絕緣技術能夠及時發現和監測出設備內部的絕緣狀態，對處理設備絕緣故障，保障電網平穩安全運行起到了至關重要的作用。絕緣技術是電力系統實行狀態檢修的基礎和唯一的技術手段，應大力推廣絕緣技術的使用，積累經驗，推行高壓電氣設備狀態檢修。現如今的計算機、通訊、傳感器的不斷發展為高壓電氣設備絕緣技術的發展提供了保證，為研發超高壓電力線路絕緣子和開展絕緣技術提供了有力支撐。

參考文獻

[1]劉有為，李光范，高克利，杜彥明，張勤，牛曉民，孫維本.電氣設備狀態維修導則的原則框架[J].電網技術，2009（6）：64-67.

[2]金為祥.有關電力設備絕緣檢測技術的探討[J].科技傳播，2012（2）：158-159.

[3]方瓊，馮義，王凱，徐陽，曹小龍，邱昌榮.電力變壓器用數字化局部放電在線監測系統[J].高電壓技術，2011（12）：60-63.

[4]于曉麗，楊小勇，周世新，等.高溫氣冷堆氦氣環境中電氣設備絕緣設計研究[J].原子能科學技術，2011（4）：342-343.

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關鍵詞：小型化高壓變壓器高壓電源仿真

引言

高壓電源已經被廣泛地應用?醫學、工業無損探傷、車站、海關檢驗等檢測設備中，也廣泛應用于諸如雷達發射機、電子航空圖顯示器等軍事領域。傳統的高壓電源體積大、笨重，嚴重影響了所配套設備的發展。目前的高壓電源多采用開關電源形式，大大降低了體積重量，增加了功率，提高了效率。特別是高壓小功率開關電源，幾乎都是開關電源結構。本文所討論的高壓小功率開關電源，是為X射線電視透視系統配套設計的。這種系統是對原始X射線設備的改進，它增加一個叫做圖像增強器的設備。這種設備采用電極對電子進行加速和聚焦，因而需要與之相配套的小功率高壓電源。

1方案選擇

小功率高壓電源最常用的例子是電視機的陽極高壓發生器，它將幾十伏的直流電源，通過功率變換和高壓變壓器升壓，再整流濾波，變為高壓輸出；另一個應用實例是負離子發生器，常采用晶閘管調壓方式。以上兩種調壓方式都需要一臺單獨可調的輔助電源，即高、低壓組合方式。這樣便加大了電源的體積和復雜程度。加之，由于電路結構形式的不同，它們的輸出電壓范圍的調節很有限，需要大范圍調節時，只能通過改變供電電壓來實現。而X射線增強器的主路電壓調節范圍近10kV，上述電路形式很難滿足要求。本文采用的半橋諧振式開關電源，成功地解決了以上問題。

2技術指標

輸入電壓220（1±10％）V，（50±0.5）Hz；或寬范圍輸入電壓180～250V。

輸出電壓／電流

陽極（正）電壓/電流

標稱值＋25kV/1mA，

電壓范圍＋23kV～＋32kV；

標稱值＋7.35kV/200μA，

電壓范圍＋6.0kV～＋7.8kV；

標稱值＋0.985kV/200μA；

電壓范圍＋0.8kV～＋1.1kV；

陰極（負）電壓/電流

標稱值－0.75kV/500μA；

電壓范圍－0.5kV～－1kV。

以上4路電壓連動輸出。

穩定度1％。

工作溫度范圍0℃～＋40℃。

存貯溫度范圍－40℃～＋55℃。

外形尺寸160mm×135mm×43mm。

圖像增強器的電極在加工時不可避免存在有毛刺，在高電壓下尖端放電擊穿打火。要把毛刺燒掉，需要有較大的電流。這樣，一方面要求電源輸出功率設計得更要大些，另一方面應有完善的保護措施。

3系統框圖及工作原理

25kV小型化高壓電源的系統框圖如圖1所示。

輸入的市電經凈化濾波后整流成300V左右的直流電壓加到半橋電路的MOS管上。控制電路由最常用SG3525芯片組成。控制電路通過高壓部件反饋繞組檢測輸出電壓的變化量，產生激勵脈沖去驅動功率MOS場效應管，實現穩壓輸出。

4技術難點及解決辦法

4.1體積與絕緣

這種電源是專為X射線增強器配套的，它被安裝在X射線增強器底座下一個狹小的空間，因而要求體積小。體積的減小與電路形式的選擇，電路的性能及絕緣，散熱等問題有直接關系。本電路將功率變換、控制電路等部分和高壓部分分開屏蔽放置，并選擇高強度的絕緣介質填充高壓部分，很好地解決了這個問題。

4.2高頻高壓變壓器

高頻高壓變壓器是高壓電源的核心部件。在低壓（功率）變壓器中，可以不考慮波形的畸變和工作頻帶的問題，因而可以忽略分布電容的影響。在高頻高壓變壓器中，由于匝數增多,特別是次級匝數增多,當變壓器工作頻率比較高和電壓變化率比較大時，必須考慮分布電容和漏感問題。這時，變壓器模型如圖2所示。L1為漏感，Cp和Cs分別為初級和次級的分布電容。變壓器漏感L1和次級分布電容構成了串聯諧振電路。當變壓器次級開路或負載較輕時變壓器可看成電感,因而與次級分布電容Cs構成并聯諧振電路，其等效電路如圖3所示。發生諧振時，電容兩端的電壓會高出工作電壓，也就是說變壓器內部的電壓會高于輸出電壓。這無形中增大了對變壓器的耐壓要求。因而在變壓器的繞制過程中，要盡量減少分布電容和漏感。假設各層電容相等，繞組共有m層，則分布電容Cs=C（C為次級繞組固有電容，N2為次級繞組匝數）。當次級匝數一定時，次級等效到初級的分布電容與次級的層數有關，層數越多分布電容越小。每一層上的匝數越少，分布電容越小。為了減小分布電容，采取分段分組繞制方式，并增加層數，減小每層匝數。變壓器采用馬蹄形鐵氧體磁芯，其繞制示意如圖4所示。

實踐證明，分段分組繞制法還較好地解決了高壓變壓器的絕緣問題。

4.3輸入電壓范圍的調制

工作在高頻高壓條件下的小功率電源，輸入電壓范圍的調節會出現困難。不但調整率很差，而且在輸入電壓超過一定值時，電源無輸出，或輸出電壓不穩定。原因是高壓小功率電源的占空比很小，工作時的導通脈寬很窄（呈窄脈沖工作狀態）。當輸入電壓升高時，輸出能量不變，脈沖寬度變窄，幅度加長。輸入電壓升高到一定限度，控制電路呈失控狀態，無法實現有效的閉環控制，導致整個電路關閉。為解決這個問題，經過分析試驗，設計了一個輸入電壓調節電路，如圖5所示。

它實際上是一個輸入電壓預穩壓電路，輸入電壓經過它，成為基本穩定的電壓，再加到主電路（開關電路）上。

經過調試，試驗和長期裝機應用，證明了該電路的穩定與可靠。表1是設置輸入電壓調節電路與沒有設置時的實測數據。為簡化起見，這里只給出輸出主電路（25kV）參數。明顯看出，加了該電路后，輸入電壓調整率大大提高，輸入電壓調節范圍也增至250V。

表1輸入電壓變化對輸出電壓的影響

輸入電壓/V

有輸入電壓調節的輸出電壓/kV

無輸入電壓調節的輸出電壓/kV

180

26.2

22

198

26.4

26.1

220

27

28.5

242

27.5

無輸出

250

27.7

無輸出

由于上電時，輸入端瞬間沖擊電流很大，對輸入電壓調節電路造成危害。為此，還專門設計了輸入緩沖電路。

另外，高壓電源變壓器的變比n大，變壓器次級反饋到初級變化率較小，帶來的問題是穩壓效果不理想。這樣,還設計了輸出電壓預穩壓電路。因篇幅有限，實際電路從略。

5開關電路的仿真實驗

開關級電路原理圖如圖6所示。這里開關級的負載是高頻高壓變壓器，它的輸入特性與負載的特性有關。在高壓小功率應用中，由于輸出電流小，負載電阻大，次級整流二極管的導通角很小。為便于建立仿真模型。可忽略負載電阻的影響。

由于應用了仿真技術，大大簡化了實驗過程，降低了設計周期。用PSPICE仿真程序對圖6電路分為輕載10μA和重載1mA兩種情況進行仿真，結果見圖7(a)和圖8(a)。在以后進行的電路實驗中，實測的電流波形見圖7(b)和圖8(b)與仿真的波形基本相符。另外，從仿真波形還可看到輕載時的浪涌電流峰值較大，與重載時幾乎相等。變壓器空載損耗增加，導致變壓器發熱，這是需要進一步解決的問題。

6結語

篇10

關鍵詞：高壓電氣 試驗問題 對策

中圖分類號：F407.6文獻標識碼： A

前言

近幾年來，隨著經濟的快速發展和科學技術的進步，加之電氣設備故障診斷的需要以及計算機技術、信號處理技術等的發展，高壓電氣試驗中采用的新設備和新技術不斷增多，新的試驗方法也不斷引進，各種最新技術得到了廣泛的應用，從而促進了當前電力系統的穩定發展。

1、高壓電氣試驗發展現狀的分析

隨著科技的快速發展，高壓電氣試驗的設備的更新的逐漸增加，到目前為止，高壓電氣的設備逐漸的向小巧輕便、自動化的程度高以及抗干擾的能力強等的方向發展。另外，高壓電氣的試驗也隨著科技的發展而不斷的采用新的研究的方法。比如，在油中的進行的對氣體色譜溶解分析的方法，它可以在一定的程度上對分析判斷進行簡化；對于變壓器的繞組進行變形的方法，它可以對于診斷的靈敏度有很高的增加；對于GIS局部的放電的超聲波進行的檢測頻帶的試驗, 在利用聲波的信號對于GIS設備的外殼上，從而對于設備的內部的局部放電故障進行的檢查。此外，對于高壓電氣進行試驗的相關的新技術也有不斷的應用。在這些新技術里面，0.1Hz的超低頻的試驗電源是應用非常好的一項新科技，他對于試驗儀器的抗干擾能力起著進一步提高的作用；對于紅外技術的應用也可以通過對電氣設備作用于設備的故障的檢測做出了更加準確的判斷。在對高壓電氣的試驗以及診斷的技術不斷發展的現狀下，目前電力變壓器的故障專家診斷系統是應用最為廣泛的一項系統。

2、高壓電氣試驗存在的問題

雖然現在的高壓電氣的試驗在科學技術的發展和推動下也有了很快的發展，但是對于高壓電氣的試驗在進行試驗過程中通常也會受到一部分因素對其造成影響，最終導致試驗的結果和實際情況二者之間相脫節，在嚴重的時侯還可能會造成一些不必要的損失。

2.1高壓電氣試驗設備以及被試設備在接地方面的問題

對于高壓電氣設備以及被試設備在接地方面的問題主要是從兩個方面進行分析：一、高壓電氣被試設備的接地不良問題。高壓電器被試設備的接地不良很容易就會造成介質等的嚴重的損耗，這類問題通常情況下會在電容性的設備上發生，例如：在電壓的互感器或者是耦合的電容器等設備上面發生。在變電站里，為了能夠對于線路的正常運行有很好的保證，把電壓的互感器和線路的直線進行連接。如果是電氣的設備的接地開關或者是電氣設備的連接線接觸產生不良的現象，就像是在電容器上面串聯了等量的電阻。二、對于高壓的設備在對TV和TA進行使用的時侯，經常會出現二次回路的接地不良的現象。在對于高電壓的運行進行測試的過程中，就一定要使用TV以及TA。在通常的情況下，TV以及TA二者之間的交互要遵循電磁的感應定律，在這二者的實際進行交互的過程中，TV以及TA進行的二次繞組就會出現接地不良的現象，在這樣的情況下，實際反映出來的數值相對于銘牌值來說會出現一定的偏差。

2.2高壓電氣試驗中引線方面導致的問題

對于高壓電氣試驗中對于引線方面出現的問題也是從兩個方面來進行分析的。一、對于高壓電氣的設備中避雷器引線中的問題。在進行一次的高壓的變電所進行的檢修試驗過程中，如果220kV的主變中性點的避雷器被檢修的人員把引線進行了硬性的斷開，但是還把引線的接頭仍然放在避雷器的上面。最后會顯示這樣的結果：在75％的直流參考電壓下，漏電量會高達80uA；但是，把殘留在避雷器上的引線也進行拆下之后再重新對其進行測試的情況下，就會顯示在75％的直流參考電壓的漏電量就會低于20uA。因此可以得出這樣的結論，在對于高壓電氣進行試驗的過程中，避雷器的引線可能會產生的問題是十分巨大的，所以，在進行具體的高壓電氣的試驗的實際運行的過程中，一定要把整理過的高壓部位相關的引線全部進行拆除，以達到能夠更好的對于由于引線的拆除不當而引起的電流泄漏和造成微安的電表的刻度的變差進行很好的防止。二、高壓電氣的絕緣帶帶來的相關問題。在對于高壓電氣試驗進行運行的過程中，絕緣帶起著十分重要的作用。在一次實驗里面：在對于電容性的電壓互感器的相關介質的損耗因數進行測量的時候，最后測量的結果卻顯示為不合格，這證明數據出現了顯著的偏差。為了能夠找出產生數據偏差現象的原因，相關的試驗人員對其進行了多種方法進行試驗，最終得出了一個關鍵的結論，總結如下：只有在把固定在引線上的絕緣帶去掉之后，才能夠得到合格的數據。如果沒有對于絕緣帶進行拆除，就相當于給介質的電阻增加了幾百兆歐，這就會對于高壓電氣試驗的正常運行產生很大的影響。

圖2某設備絕緣泄露電流曲線

3 高壓電氣試驗終結時的安全管理措施

高壓電氣試驗全部結束后，工作負責人必須認真檢查現場，確認現場無遺留物、工具、接地線扥物品；已拆動的所有引線按照拆除前的相位、順序連接完好、牢固；為了調試需要面臨時推出或改動的保護已正確恢復；工作班全體人員撤離試驗現場；工作負責人辦理工作終結手續，并將在試驗過程中發現的設備問題及處理情況向設備管理單位進行匯報。

4 結束語

由于高壓試驗的特殊性及危險性，要求試驗人員必須具備良好的技能水平和安全意識，二者缺一不可。廣大試驗人員要加強對試驗技術及規程的學習，提高安全意識，嚴格執行電力安全工作規程，杜絕一切的違規違章操作，才能減少發生人身及設備安全事故的機率，創造出安全生產的良好局面。

參考文獻：

[1] 廖銀娟.《高壓電氣試驗設備現狀分析及技術的改進》——[技術與市場]，廣西桂能科技發展有限公司，廣西南寧，530007，2011，18（10）.