便攜式高壓分壓器的設計

1、<p>　　便攜式高壓分壓器的設計</p><p>　　摘要：高壓分壓器是現(xiàn)場變壓器中性點耐壓等高電壓試驗中的 </p><p>　　重要一次電壓測量設備。傳統(tǒng)的高壓分壓器首先體積龐大，運輸和現(xiàn)場組裝的工作量很大，而且充油設備維護麻煩；其次夏日高溫灼射無法看清電壓值以及冬天氣溫低顯示屏無法正常工作；最重要的是大量試驗監(jiān)督人員圍觀在試驗人員周圍帶來的不安全因素。本文所設計的便攜式高

2、壓分壓器，體積小巧，攜帶方便，110kV～1000kV的變壓器高壓試驗均可以準確測量，在夏天最熱和冬天最冷時都能正常顯示，并且?guī)в羞h方顯示屏，可以給試驗人員和試驗監(jiān)督人員提供一個更加安全的工作平臺。 </p><p>　　關鍵詞：分壓器 套管 電容 便攜式 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　變壓器中性點交流耐

3、壓試驗是檢查變壓器中性點絕緣水平的重要手段之一，是保證變壓器長期安全運行的重要措施。根據(jù)GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》和《山西省電力公司電力設備交接和預防性試驗規(guī)程》（2006版）等有關規(guī)定，對繞組額定電壓在110kV及以上的變壓器中性點在交接時或大修后，應進行交流耐壓試驗。220kV變壓器中性點耐壓的電壓值達到160kV以上，用傳統(tǒng)電壓分壓器測量電壓有以下缺點：體積、重量大，不便于運輸；充油設備，需要

4、維護、保養(yǎng)；夏天暴曬，冬天氣溫低，無法正常顯示；試驗監(jiān)督人員不便于監(jiān)督。本項目研制的便攜式高壓分壓器可解決以上四個缺點，而且精度完全可以滿足現(xiàn)場需要。 </p><p>　　1 電容分壓器介紹 </p><p>　　現(xiàn)場交流耐壓常用的電容分壓器由兩個（組）特性相同的電容器串聯(lián)組成。與高壓端相連接的元件稱為高壓臂C1，與接地端相連接的元件稱為低壓臂C2。高壓臂與低壓臂電容值之和與低壓臂電容值

5、的比值稱為分壓比。測出低壓臂上的電壓，乘以分壓比即可求出高壓端的電壓值。標準規(guī)定，分壓器的分壓比誤差不得大于±1%，并對應于被測電壓的類型應具有一定的響應特性。分布式電容分壓器，它的高壓臂由多個電容元件串聯(lián)組成，各個電容元件應盡可能為純電容，并要求其介質(zhì)損耗和電感量小，實際所用的元件多為油紙電容器或油浸漬的塑料薄膜電容器、聚苯乙烯電容器和陶瓷電容器。 </p><p>　　2 變壓器電容式套管的結(jié)構(gòu) &

6、lt;/p><p>　　變壓器電容式套管由中心導管、電容芯子、外絕緣及安裝法蘭等組成（如圖2所示），其末屏測量端子將套管的總電容量劃分為電容C1和C2兩部分，其中C1為套管中心導管與測量端子間的電容量，是套管的主絕緣電容，R1為主電容絕緣電阻（導電桿與末屏之間的絕緣電阻）；C2為測量端子（末屏）與連接套筒（法蘭）間的電容量，R2為末屏與法蘭間的絕緣電阻，如圖3所示。由于C2較C1小很多，因此變壓器在運行中末屏測量端子

7、必須可靠接地。法蘭與變壓器油箱連接也直接接地，運行電壓全部加在C1上，而C2則因為末屏測量端子和法蘭均接地而被短接，不承受任何電壓。 </p><p>　　3 現(xiàn)有電容分壓器存在的問題 </p><p>　　3.1 為了滿足一定的爬電距離，200kV的分壓器高度一般都在1米以上，為了滿足一定的內(nèi)部絕緣，分壓筒內(nèi)注滿了絕緣油。體積、重量大，就造成了分壓器不便于運輸和搬運。 </p>

8、;<p>　　3.2 由于運輸中的顛簸、碰撞或使用不當，分壓器經(jīng)常會出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象，再加上水分和空氣進入分壓器內(nèi)部，影響分壓器的絕緣，因此給維護及保養(yǎng)帶來了很大工作量。 </p><p>　　3.3 現(xiàn)場工作條件惡劣，比如夏天太陽直射，顯示屏上的電壓值無法正常讀取，冬天氣溫低，表頭無法正常開機，這些都給現(xiàn)場試驗帶來了很大的局限性。 </p><p>　　3.4 現(xiàn)場試驗過程中

9、，監(jiān)理、施工方、試驗人員、運行人員、專家領導等等都希望看到電壓值，監(jiān)督試驗過程，這么多人涌入試驗加壓區(qū)域容易造成加壓人員分心，也給安全帶來許多不確定性。 </p><p>　　4 便攜式高壓分壓器的設計 </p><p>　　針對分壓器以上缺點，結(jié)合變壓器套管特點，利用套管電容C1做高壓臂，選用一個比變壓器套管電容大一個數(shù)量級的標準電容C2（參考電容量2uF-10uF）做低壓臂，組成一套便

10、攜式高壓電容分壓器，簡單原理圖如圖4所示。 </p><p>　　本設計省去了傳統(tǒng)分壓器的高壓臂，大大的縮小了分壓器的體積，減少了運輸、組裝、維護設備的工作量。本設計還有以下兩個創(chuàng)新點：第一，通過加裝防炫目、耐低溫LED顯示屏，解決了夏天暴曬，冬天氣溫低，無法正常顯示的問題；第二，通過加裝遠方LED顯示屏，解決了圍觀監(jiān)督人員進入高壓試驗現(xiàn)場帶來的不安全因素。設計圖如圖5所示。 </p><p&

11、gt;　　圖中1為變壓器套管；2為變壓器套管末瓶；3為標準分壓電容器；4為屏蔽信號線；5為便攜式高壓分壓器就地顯示屏；6為VGA或HDMI線；7為遠方監(jiān)視LED屏。 </p><p><b>　　5 結(jié)束語 </b></p><p>　　以上設計完全能滿足110kV～1000kV變壓器的耐壓試驗需要，并且精度達到1.0級。通過現(xiàn)場使用，反應良好。 </p>

12、<p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]唐興祚.高電壓技術[M].重慶：重慶大學出版社，1991. </p><p>　　[2]鐘洪壁等編.電力變壓器檢修與試驗手冊[M].北京：中國電力出版社，2000. </p><p>　　[3]國家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求[M].北京：中國