电力设备高压试验中调压器的应用探讨

彭涛

（中国华电集团贵港发电有限公司广西贵港市 537100）

电力设备高压试验中调压器的应用探讨

彭涛

（中国华电集团贵港发电有限公司广西贵港市 537100）

电力调压器是电力系统中的重要组成设备，对于电力系统的正常运行具有重要的影响。电力调压器主要是对电压进行调节，而电压对电能质量又具有直接的影响，电压控制的水平将影响到整个电网运行的安全性和稳定性。由此可见，电力调压器在电力系统中具有较为重要的地位。因此，进行有关电力设备高压试验中调压器应用的研究是具有一定实际应用价值的。本文将结合调压器工作的具体情况，进行电力设备高压试验过程中调压器应用的研究，希望对以后的高压试验工作能有所帮助。

电力设备；高压试验；调压器

1 前言

电力设备高压试验是电力系统中的重要内容之一。现阶段，在进行电力设备高压试验时大多采用手动调节的方式对调压器进行控制，通过调节调压器升高电压，以便进行高压试验。采用手动调节调压器的方式存在很多的问题，例如，在调压过程中对操作人员的技术水平要求比较高、操作人员的劳动强度比较大、调节效率低等。这些问题的存在影响了电力设备高压试验的效率和准确性。因此，必须要改变电力设备高压试验的现状，采用新的调压器，提高高压试验的效率。本文将从介绍电力设备高压试验的具体内容以及电力设备高压试验的类别入手，分析影响电力设备高压试验的因素，介绍电力设备高压试验对调压器的基本要求，分析调压器在高压试验中的实例应用，提出调压器在电力设备高压试验中应用与维护的方法。

2 电力设备高压试验的具体内容

电力系统中具有各种各样的电力设备，例如电力变压器、发电机等均属于电力设备，这些设备在使用过程中对安全性的要求比较高。因为，任何一个电力设备发生安全事故不仅会影响到电力系统的正常运行，同时还会造成严重的经济损失。鉴于此，必须要对电力系统中的电力设备进行高压试验。而所谓的高压试验就是指根据国家的相关规定在高压状态下对电力设备的运行情况进行检验，获得相关的试验数据，从而判断电力设备的运行状态是否安全。电力设备高压试验是电力设备维护的重要内容之一，其试验结果的准确性将直接影响电力系统的安全。在不同的阶段进行高压试验的目的是不同的，在电力产品出厂时进行高压试验是为了检验电力产品是否达到了相关的技术要求，如果试验结果未达到相关技术标准，则不允许该电力产品出厂。在电力设备进行大修以后也要进行高压试验。这时进行电力设备高压试验的主要目的是为了检验在电力设备检修的过程中是否影响了其性能，并对检修的效果进行判断。对于处于正常运行状态的电力设备也应定期进行高压试验。这种类型的高压试验也被人们称之为是预防性试验，具体情况如图1所示。就是指通过高压试验提前发现电力设备存在的问题，及时采取预防措施，避免电力设备在运行过程中出现较大的安全事故。

图1 预防性试验现场图

3 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。

4 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。内部因素包括的内容比较多，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。

5 电力设备高压试验对调压器的基本要求

在实践过程中，进行电力设备高压试验前要先找到符合试验要求的电源，这是进行高压试验的前提条件。此外，在进行高压试验前还应准备调压器，在高压试验进行时需要通过调节调压器来控制电压变化。通过调压器控制电压变化可以保证试验过程中的电压变化是匀速、平稳的。在进行正式高压试验前，调压器应满足下述几个要求：①选择的调压器应具备良好地电压输出能力，能保证电压输出的质量。例如，调压器输出的电压可以接近零，同时还可以输出类似于正弦波的波形。②选择的调压器应具备较好的调压特征。所谓的调压特性就是指调压方式较为便捷、调压的阻抗比较小等，总而言之就是指调压过程符合高压试验的要求。③选择的调压器在调节电压的过程中噪声不能太大，要符合环保的理念。④选用的调压器所具有的各种参数，例如容量、频率等，均应符合试验的基本要求。

6 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。

7 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。

7.1 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2显示出了TDJY-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。

图2 单相调压器阻抗特性（I2=I2n=常数）

7.2 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2所示。从图2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。

7.3 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。

8 结束语

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。

[1]陈文大.电力变压器高压试验探讨[J].机电信息，2012，06：19～20.

[2]黄宁生.高压试验研究方法及安全简析[J].机电信息，2010，12：118+125.

[3]王德生.电力设备高压试验方法研究[J].科技资讯，2009，34：92.

TM83

A

1004-7344（2016）16-0057-02

2016-1-4

彭涛（1987-），男，助理工程师，本科，2011年6月河北工业大学电气工程及其自动化毕业，2011年7月就职于中国华电集团贵港发电有限公司至今，主要从事电气检修工作。