调压器在电力设备高压试验中的应用

肖发福，肖 畅，张立峰

（南方电网调峰调频发电有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

电压是电能质量检测的重要标准，电压质量的优劣决定着电力系统能否安全运行，对整个电网系统的稳定性有着重要的影响。当前，电力调压器是电力系统中较为常见的电力设备，能够合理、科学地控制电力设备高压试验的整个进程，促进试验可行性的不断提高。

1 调压器在电力设备高压试验中的使用要求

正常情况下，在开启电力设备高压试验前需要选择安装在变压器前端的调压器，确保调压器的规格符合试验要求，从而保证变压器测量结果满足试验的标准要求，即是输出结果能够保持稳定连续和变化均匀，促进调节电压功能的实现。电力设备高压试验中调压器的使用具有如下要求：（1）保证电压输出的稳定性和高质量，如调压器的电压输出波形应接近于正弦波，最低的输出电压限度应最大可能接近零；（2）调压器要具备高质量的调压特性，保证其调压阻碍较低，调节方式简单安全，促进电力设备高压试验的顺利进行；（3）减少调压器在使用过程中产生的噪音，同时注重试验的节能环保；（4）保证调压器的输出电压、频率、相数以及输出容量的变化波动等基础参数满足电力设备高压试验的需求，其中，调压器准确度的表示方法为 tgδ：±（1%D+0.0004）Cx：±（1%C+1pF），误差小则表示仪器的量程度较好，在检验时，要保证读数和标准值之间的差距小于准确度。

2 调压器在电力设备高压试验中的应用

在电力设备高压试验中使用的调压器一般有三种，分别是接触调压器、感应调压器和移圈调压器。这三种调压器的结构形式和工作原理都存在较大的差异，适用场合和使用特点也各有不同。在电力设备进行高压试验过程中，调压器一般发挥帮助异步电动机和机构进行能量转换的作用，是一种和变压器较为接近的电气设备。在高压试验过程中要保证电动机符合调压器的最大负载容量12000 kW要求，同时为降低电磁噪音，需要增加调压器的强度，选用铁铸的整体结构。

2.1 移圈调压器的使用

移圈调压器的电磁原理和内部组成结构与变压器相似，主要通过一个短路绕组沿着铁芯柱方向进行上下移动来改变两个绕组在主回路中的电压和阻抗分配，从而实现对输出电压有效调节的目的。移圈调压器不是通过触点开展调节，且通过移圈调压器输出的电压较为均匀平滑，使用方法也方便简单，适合一般的电力设备高压试验。此外，移圈调压器具有较大的漏坑能够承受力度较大的电流冲击。移圈调压器的组成结构和工作原理决定其具有较大的短路阻抗，在对试验电源要求阻抗小的高压实验项目，如高压污秽试验中，不能使用移圈调压器进行调节。移圈调压器的输出波形相较于感应调压器，发生畸变的概率要大。同时，该类型调压器的传动组件和动线圈结构在经长时间使用后，易因磨损和松动导致噪声振动增大，甚至出现损坏。对电力系统中的电压损耗的复分量的计算可以使用潮流算法，具体为利用节点电压和有功功率、节点电压的幅值之间的联系性，实现P-Q的分解，系数矩阵由2N×2N变成N×N阶，其中N是系统的节点数。

2.2 感应调压器的使用

感应调压器的电磁原理和组成结构与绕线式的堵转异步电动机相似，其能量转化关系则接近于变压器。它通过对子角位移的调节，改善转子或定子绕组电势感应幅值与相位，从而实现调压过程无触点的目的。相较于移圈调压器，感应调压器的综合经济技术指标要高，阻抗更要小，尤其是电压的输出处于50%～100%范围时，阻抗明显较小。

受组成结构和工作原理的限制，单向感应调压器的生产成本较高，尤其是大容量产品。当单向产品中的转子达到一定的偏心数值时，容易在运行中出现噪声和振动的问题，限制单向感应调压器的容量输出。当前，该种大容量类型的产品已很少投入生产，经过不断改善的感应调压器已在要求不高的电力设备高压试验中得到有效使用。

2.3 接触调压器的使用

接触调压器是一种可保证电压连续输出的自耦变压器。该调压器输出的电压波形具有较好的正弦性，输出电压的下限为0，具有线性、连续和平滑的调压特性。同时，也可以把短路阻抗控制在最小范围内，具备输入电压和输出电压相位基本相同和运行噪音小等特点，是较为理想的电力设备高压试验调压器。接触调压器可根据铁芯形式的不同分为柱式和环式两种。传统小容量电力设备高压试验大都使用环式接触调压器，因其价格低廉、性能优良。接触调压器最突出的缺点是需要触点调节，且在调节过程中易出现火花，触点的容量也受到一定的限制，较短的使用寿命阻碍了大容量产品的生产。当前，凭借相关技术人员的不断努力，触点调节的问题已得到良好解决。

3 调压器在电力设备高压试验中的维护

在开展电力设备高压试验中调压器的应用维护工作前，需要熟悉掌握调压器的内部结构，以便在维修工作中找准故障产生位置，提高调压器应用维护工作的效率。调压器的基础结构如表1所示。

3.1 调压器的卸压问题

在电力设备高压试验过程中，调压器经常出现卸压无法正常完成的问题，主要原因包括调压器的螺钉没有安装在合适的位置，以及在安装过程中产生卡滞与调节杆出现偏移。在实践操作中，当出现该类型故障时，可先关闭小入口的阀门，对零位螺钉进行有效调节，同时仔细观察是否出现压力下降现象，若调压器中未发生压力变化，相关技术人员可继续调整螺钉的位置，直至调压器恢复正常。若经过零位调节的螺钉依然没有发生任何变化，则需关闭入口的阀门，拆掉主阀门，重新进行安装，同时仔细检查调节杆，查看其是否出现磨损[1]。

表1 调压器内部结构

3.2 调压器漏气问题

通常，在电力设备高压试验中调压器出现漏气主要是由于O型圈和连接部分密封度不够导致的，同时也可能是因为调节座和调节杆之间的密封金属损坏。具体的解决措施为关闭气路，拆卸调压器的主阀端，经由技术人员仔细检查确定故障的具体位置和实际情况，同时结合实际经验实施改进，解决在电力设备高压试验的调节过程中调压器卸压口漏气的问题[2]。

在电力设备高压试验中，经常出现零位在调节时漏气的问题，这主要是由螺钉在零位调节中旋拧过紧导致的，应适当调整零位螺钉的位置，降低零位漏气出现的概率。需要注意的是，操作人员在调节过程中不可站在正对调压器的位置，最大程度降低意外状况发生的概率[3]。

4 结 论

在现实生活中，开展电力设备的高压试验时，首先要重视自身的安全，以保证人员和设备的安全为前提，对试验器件进行合理的故障维修工作，从而促进设备使用期限的有效延长，降低故障的发生率。随着调压器在电力设备高压实验中的广泛应用，居民生活和社会的各个方面皆可得到便利，促进了社会的和谐发展。