直流高壓發(fā)生器的改進(jìn)

電氣設備的絕緣在提供、運輸、檢修的過(guò)程中，有可能發(fā)生意外事故而殘留缺陷，在電氣設備長(cháng)期的運行過(guò)程中，絕緣還會(huì )受到濕度、水分、機械應力、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(chǎng)的安全供應。

1工作原理

電力系統是企業(yè)安全供應的重要一環(huán)，為保證電力系統的安全運行，預防事故的發(fā)生，人們主要使用直流高壓發(fā)生器來(lái)做直流泄露試驗和直流耐壓試驗來(lái)判斷設備的好壞。直流泄露試驗和直流耐壓試驗的原理是一樣的，都是將220V的交流電通過(guò)調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)調壓器來(lái)調整實(shí)驗輸出電壓，其輸出電壓是連續可調的。

2造成電壓失控的主要原因

直流泄露試驗是通過(guò)泄露電流的大小以及在連續升壓的過(guò)程中泄露電流的變化情況和試驗電壓達到額定值時(shí)泄露電流的穩定情況來(lái)綜合分析被試品的絕緣好壞。直流耐壓試驗是在規定的時(shí)間、規定的電壓下，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。高壓試驗本身就是一個(gè)破壞性試驗，但是這種試驗可以發(fā)現非破壞試驗不能發(fā)現的缺陷，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)就是在試驗的過(guò)程中會(huì )對絕緣造成一定的損傷。這就要求對輸出的試驗電壓嚴格按照規程中的要求分別對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)，特別適用于現場(chǎng)預防試驗和交接試驗，因此在各類(lèi)試驗中廣泛采用，而我們現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，而對其它意外原因造成的輸出電壓失控沒(méi)有什么保護措施，這種失控電壓一旦加到被試品上后可形成如圖2所示的一系列對電力系統的損壞，甚至造成部分設備停電事故。

造成電壓失控的主要原因是：1）自耦調壓器繞組短路；2）碳刷損壞；3）碳刷上引線(xiàn)過(guò)長(cháng)，在搬運和使用過(guò)程中碰到線(xiàn)圈其它部位；4）回零限位開(kāi)關(guān)松動(dòng)在調壓器回零時(shí)碳刷接觸到調壓器繞組尾部造成全壓輸出，這種情況也是危害大的，這時(shí)試驗變壓器將輸出高電壓；5）其它原因造成的輸出電壓失控。

根據這種情況我將我們現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到控制輸出電壓的目的。電壓繼電器是通過(guò)插件與試驗器的控制箱相連，在使用時(shí)將繼電器插入控制箱，通過(guò)轉換開(kāi)關(guān)將繼電器與控制線(xiàn)路聯(lián)系在一起，試驗完畢后，將繼電器拔出，通過(guò)轉換開(kāi)關(guān)將電路恢復到原來(lái)狀態(tài)。試驗接線(xiàn)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.調壓器；10.電壓繼電器；11.轉換開(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.保護電阻；18.高壓穩壓電容；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，接通調壓器電源；

3）插入電壓繼電器，并將電壓整定值調到大，將轉換開(kāi)關(guān)打到斷開(kāi)位置。調節調壓器開(kāi)始升壓，將電壓調到限定的電壓值，松開(kāi)調壓器旋鈕，減少電壓繼電器的定值，直到繼電器動(dòng)作為止，這樣試驗變壓器高輸出產(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)復位，從而斷開(kāi)調壓器的輸入電源，紅色指示燈滅，綠色指示燈亮，使得輸出為零；

4）保護電壓的整定值是根據不同的被試品，將其整定在圖3所示的A點(diǎn)以?xún)?，不同的絕緣材料的性能是不同的，因此在現場(chǎng)實(shí)驗室具體的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定的試驗電壓值的105%~110%主要條款技術(shù)要求甚至高于GB/T9711.2，選用標準上高于煉廠(chǎng)經(jīng)常采用的GB/T8163《輸送流體用無(wú)縫鋼管》。

其中值得注意的是，丙烯管道在第三方破壞、開(kāi)孔破裂等事故狀態(tài)下，液態(tài)丙烯汽化時(shí)吸熱可使裂口附近溫度快速下降，能降溫至-40℃以下（丙烯沸點(diǎn)-47.4℃）。裂口較小時(shí)可能會(huì )出現冰凍現象，裂口較大時(shí)會(huì )呈現丙烯噴射，甚至可能出現冰堵現象，有可能給管道維護搶修帶來(lái)很多困難。但考慮到由于輸送條件是常溫，低溫只是事故情況才會(huì )發(fā)生，而且在煉廠(chǎng)儲運系統中輸送液體丙烯管道選用的也是普通碳鋼。而且理論上講，溫度由30℃降至-40℃對管材強度影響較小，可忽略對管材屈服強度的影響。因此普通碳鋼滿(mǎn)足本工程要求。只有在站場(chǎng)有低溫排放時(shí)，排放管線(xiàn)及設備要考慮選用低溫碳鋼。因此埋地部分管道，鋼管材質(zhì)選用L245NB，與煉廠(chǎng)用20#鋼屈服強度一樣。壁厚選擇上根據GB-50251中三級地區的要求進(jìn)行選取，乙烯管道理論計算壁厚為4.57mm，實(shí)際選取8.0mm；丙烯管道理論計算壁厚為2.74mm，實(shí)際選取6.5mm，通過(guò)提高管道的強度設計系數。