化工儀器網(wǎng)技術(shù)文章
直流高壓發(fā)生器的改進(jìn)
閱讀：1984 發(fā)布時(shí)間：2019-4-5電氣設(shè)備的絕緣在提供、運(yùn)輸,、檢修的過程中,，有可能發(fā)生意外事故而殘留缺陷，在電氣設(shè)備長期的運(yùn)行過程中,，絕緣還會(huì)受到濕度,、水分、機(jī)械應(yīng)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(shè)備的損壞,，可能使企業(yè)發(fā)生意外停電事故,，從而影響到全廠的安全供應(yīng),。
1工作原理
電力系統(tǒng)是企業(yè)安全供應(yīng)的重要一環(huán)，為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,，預(yù)防事故的發(fā)生,，人們主要使用直流高壓發(fā)生器來做直流泄露試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)來判斷設(shè)備的好壞。直流泄露試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)的原理是一樣的,，都是將220V的交流電通過調(diào)壓器送至升壓變壓器,，升壓變壓器則輸出高壓經(jīng)過硅堆整流和電容濾波后加到被試品上。通過調(diào)壓器來調(diào)整實(shí)驗(yàn)輸出電壓,，其輸出電壓是連續(xù)可調(diào)的,。
2造成電壓失控的主要原因
直流泄露試驗(yàn)是通過泄露電流的大小以及在連續(xù)升壓的過程中泄露電流的變化情況和試驗(yàn)電壓達(dá)到額定值時(shí)泄露電流的穩(wěn)定情況來綜合分析被試品的絕緣好壞。直流耐壓試驗(yàn)是在規(guī)定的時(shí)間,、規(guī)定的電壓下,，絕緣材料未被擊穿和有沒有發(fā)生閃絡(luò)來判斷絕緣材料是否合格。高壓試驗(yàn)本身就是一個(gè)破壞性試驗(yàn),，但是這種試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)非破壞試驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)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(yàn)的過程中會(huì)對(duì)絕緣造成一定的損傷,。這就要求對(duì)輸出的試驗(yàn)電壓嚴(yán)格按照規(guī)程中的要求分別對(duì)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(xiàn)場(chǎng)預(yù)防試驗(yàn)和交接試驗(yàn),，因此在各類試驗(yàn)中廣泛采用，而我們現(xiàn)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)通過大電流保護(hù)用電流繼電器才能跳開控制回路電源從而斷開主回路電源,，而對(duì)其它意外原因造成的輸出電壓失控沒有什么保護(hù)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(duì)電力系統(tǒng)的損壞,，甚至造成部分設(shè)備停電事故,。
造成電壓失控的主要原因是：1）自耦調(diào)壓器繞組短路；2）碳刷損壞,；3）碳刷上引線過長,，在搬運(yùn)和使用過程中碰到線圈其它部位；4）回零限位開關(guān)松動(dòng)在調(diào)壓器回零時(shí)碳刷接觸到調(diào)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(yàn)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(jù)這種情況我將我們現(xiàn)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，通過控制進(jìn)入到變壓器的輸入而達(dá)到控制輸出電壓的目的,。電壓繼電器是通過插件與試驗(yàn)器的控制箱相連,，在使用時(shí)將繼電器插入控制箱，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將繼電器與控制線路聯(lián)系在一起,，試驗(yàn)完畢后,，將繼電器拔出，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將電路恢復(fù)到原來狀態(tài),。試驗(yàn)接線圖如下：
1.雙極開關(guān),；2.熔斷器；3.綠色指示燈,；4.常閉分閘按鈕,；5.常開合閘按鈕；6.電磁開關(guān),；7.紅色指示燈,；8.限位開關(guān)；9.調(diào)壓器,；10.電壓繼電器,；11.轉(zhuǎn)換開關(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(hù)電阻,；18.高壓穩(wěn)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）先合雙極開關(guān),，綠色指示燈亮；
2）將調(diào)壓器回到零位,，限位開關(guān)接點(diǎn)閉合,，按下合閘按鈕，紅色指示燈亮,，電磁開關(guān)閉合,，接通調(diào)壓器電源；
3）插入電壓繼電器,，并將電壓整定值調(diào)到大,，將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到斷開位置。調(diào)節(jié)調(diào)壓器開始升壓,，將電壓調(diào)到限定的電壓值,，松開調(diào)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(yàn)變壓器高輸出產(chǎn)前被限制到要求的變壓值，只要電壓超過繼電器的整定值,，其常閉接點(diǎn)斷開,，切斷電磁開關(guān)的電源,，開關(guān)復(fù)位,，從而斷開調(diào)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(hù)電壓的整定值是根據(jù)不同的被試品,，將其整定在圖3所示的A點(diǎn)以內(nèi),，不同的絕緣材料的性能是不同的，因此在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)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(guī)定的試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)上高于煉廠經(jīng)常采用的GB/T8163《輸送流體用無縫鋼管》。
其中值得注意的是，丙烯管道在第三方破壞,、開孔破裂等事故狀態(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(xiàn)冰凍現(xiàn)象,，裂口較大時(shí)會(huì)呈現(xiàn)丙烯噴射，甚至可能出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象,，有可能給管道維護(hù)搶修帶來很多困難,。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,，而且在煉廠儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)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(duì)管材強(qiáng)度影響較小,，可忽略對(duì)管材屈服強(qiáng)度的影響,。因此普通碳鋼滿足本工程要求。只有在站場(chǎng)有低溫排放時(shí),，排放管線及設(shè)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,，與煉廠用20#鋼屈服強(qiáng)度一樣,。壁厚選擇上根據(jù)GB-50251中三級(jí)地區(qū)的要求進(jìn)行選取，乙烯管道理論計(jì)算壁厚為4.57mm,，實(shí)際選取8.0mm,；丙烯管道理論計(jì)算壁厚為2.74mm，實(shí)際選取6.5mm,，通過提高管道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù),。