便攜式高壓分壓器的設(shè)計(jì)

1、<p>　　便攜式高壓分壓器的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：高壓分壓器是現(xiàn)場變壓器中性點(diǎn)耐壓等高電壓試驗(yàn)中的 </p><p>　　重要一次電壓測量設(shè)備。傳統(tǒng)的高壓分壓器首先體積龐大，運(yùn)輸和現(xiàn)場組裝的工作量很大，而且充油設(shè)備維護(hù)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(yàn)監(jiān)督人員圍觀在試驗(yàn)人員周圍帶來的不安全因素。本文所設(shè)計(jì)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(yàn)均可以準(zhǔn)確測量，在夏天最熱和冬天最冷時(shí)都能正常顯示，并且?guī)в羞h(yuǎn)方顯示屏，可以給試驗(yàn)人員和試驗(yàn)監(jiān)督人員提供一個(gè)更加安全的工作平臺。 </p><p>　　關(guān)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(diǎn)交流耐

3、壓試驗(yàn)是檢查變壓器中性點(diǎn)絕緣水平的重要手段之一，是保證變壓器長期安全運(yùn)行的重要措施。根據(jù)GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》和《山西省電力公司電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（2006版）等有關(guān)規(guī)定，對繞組額定電壓在110kV及以上的變壓器中性點(diǎn)在交接時(shí)或大修后，應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。220kV變壓器中性點(diǎn)耐壓的電壓值達(dá)到160kV以上，用傳統(tǒng)電壓分壓器測量電壓有以下缺點(diǎn)：體積、重量大，不便于運(yùn)輸；充油設(shè)備，需要

4、維護(hù)、保養(yǎng)；夏天暴曬，冬天氣溫低，無法正常顯示；試驗(yàn)監(jiān)督人員不便于監(jiān)督。本項(xiàng)目研制的便攜式高壓分壓器可解決以上四個(gè)缺點(diǎn)，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(gè)（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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，分壓器的分壓比誤差不得大于±1%，并對應(yīng)于被測電壓的類型應(yīng)具有一定的響應(yīng)特性。分布式電容分壓器，它的高壓臂由多個(gè)電容元件串聯(lián)組成，各個(gè)電容元件應(yīng)盡可能為純電容，并要求其介質(zhì)損耗和電感量小，實(shí)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(yùn)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(yùn)行電壓全部加在C1上，而C2則因?yàn)槟┢翜y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(yùn)輸和搬運(yùn)。 </p>

8、;<p>　　3.2 由于運(yùn)輸中的顛簸、碰撞或使用不當(dāng)，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(jìn)入分壓器內(nèi)部，影響分壓器的絕緣，因此給維護(hù)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(jī)，這些都給現(xiàn)場試驗(yàn)帶來了很大的局限性。 </p><p>　　3.4 現(xiàn)場試驗(yàn)過程中

9、，監(jiān)理、施工方、試驗(yàn)人員、運(yùn)行人員、專家領(lǐng)導(dǎo)等等都希望看到電壓值，監(jiān)督試驗(yàn)過程，這么多人涌入試驗(yàn)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(shè)計(jì) </p><p>　　針對分壓器以上缺點(diǎn)，結(jié)合變壓器套管特點(diǎn)，利用套管電容C1做高壓臂，選用一個(gè)比變壓器套管電容大一個(gè)數(shù)量級的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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(yùn)輸、組裝、維護(hù)設(shè)備的工作量。本設(shè)計(jì)還有以下兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：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(yuǎn)方LED顯示屏，解決了圍觀監(jiān)督人員進(jìn)入高壓試驗(yàn)現(xiàn)場帶來的不安全因素。設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)方監(jiān)視LED屏。 </p><p><b>　　5 結(jié)束語 </b></p><p>　　以上設(shè)計(jì)完全能滿足110kV～1000kV變壓器的耐壓試驗(yàn)需要，并且精度達(dá)到1.0級。通過現(xiàn)場使用，反應(yīng)良好。 </p>

12、<p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]唐興祚.高電壓技術(shù)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1991. </p><p>　　[2]鐘洪壁等編.電力變壓器檢修與試驗(yàn)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(xiàng)重點(diǎn)要求[M].北京：中國