Vilka är de vanliga provningarna för utomhusvoltsförstärkare?

1. Introduktion

Utomhusströmförstärkare är nyckelutrustning för att säkerställa säkerheten hos elektriska apparater. Det krävs en vetenskaplig och omfattande testanalys för att undvika risker och egendomsskador orsakade av felaktig drift. Testanalys kan guida formuleringen av driftstrategier och försiktighetsåtgärder, säkerställa stabilt driftav utrustningen och maximera ekonomiska och sociala vinster.

2. Begreppet Utomhusströmförstärkare

En utomhusströmförstärkare är i grunden en utomhusnedsättande transformator med den kärnfunktionen att isolera högspänning:

• Omvandla högspänning till sekundärespänning på 100V eller lägre i proportion för att möta behoven av mätinstrument och reläskydd.

• Används för linjeutdatakontroll/övervakning i kraftverk och ombordställningar, samt för elräkning mellan nätet och användarna, och mellan kraftverk och stationer.
  Den har stor värde och användbarhet och måste användas rimligt för att maximera dess värde.

2.1 Testmetoder och arbetsprinciper

Det omvänt anslutna metoden används ofta för att testa utomhusströmförstärkare. Den omvänt anslutna metoden upptäcker tangens av dielektrisk förlustvinkel för isoleringen av följande tre delar:

• Isolering mellan primär elektrostatisk skärm (X-terminal) och sekundär och tertiär vindning.

• Isolering mellan primär vindning och ändar av sekundär och tertiär vindning.

• Isolering mellan isolerande stöd och mark.

2.2 Defektanalys av den omvänt anslutna metoden

Den omvänt anslutna metoden har tre brister:

• Mätning begränsad: Reflekterar huvudsakligen tangens av dielektrisk förlustvinkel för isoleringen mellan den primära elektrostatiska skärmen och sekundär och tertiär vindning. Eftersom kapacitansen för denna del når 1000 pF, vilket är mycket större än de andra två delarna (tiotal pikofarad), är det svårt att reflektera förändringen av dielektrisk förlustvinkel för de senare två delarna.

• Låg testspänning: Isoleringsnivån för jordningsänden av högspänningsvindningen i kaskadtransformatorn är låg. Tillverkarens designade testspänning är 2000 V, och vanligtvis kan endast 1600 V appliceras i preventiva tester (vissa enheter har använt 2500-3000 V. Även om det kan upptäcka vatteninträngning och fuktighet, är den totala spänningen relativt låg, vilket påverkar mätkänsligheten av bron).

• Föroreningsstörning: Förorening av terminalplatta och liten porcellsmansch som leddes ut från X-terminalen ökar mätfel. Trots att den rakt anslutna metoden kan användas för att minska påverkan (den rakt anslutna metoden mäter också tangens av dielektrisk förlustvinkel mellan den primära elektrostatiska skärmen och sekundär och tertiär vindning), är mätfel för den rakt anslutna metoden fortfarande stort.

Noggrant sagt har strömförstärkare och effektförstärkare ungefär samma arbetsprincip. Deras grundläggande struktur består av tre delar: järnkärnan, primär vindning och sekundär vindning. En effektförstärkares huvudfunktion är att överföra elektrisk energi, så den har generellt en stor kapacitet. En strömförstärkare fungerar huvudsakligen för att transformera spänning, säkerställa strömförsörjning för mätinstrument och reläskydd, samt mäta spänning, effekt och elektrisk energi i kretsar. Det bör noteras att strömförstärkare kan också analysera och övervaka linjefel. Dessa faktorer bestämmer att utomhusströmförstärkare har relativt små kapaciteter. Normalt sett opererar utomhusströmförstärkare under belastningsfria förhållanden. Arbetsprincipdiagrammet för strömförstärkaren visas i figur 1.

Som syns i diagrammet är högspänningsvindningen av en strömförstärkare parallell med andra relevanta kretsar i primärkretsen. Sekundärspänningen är proportionell mot primärspänningen och återspeglar dess värde. Förhållandet mellan de nominella spänningarna för primär och sekundär vindning är den nominella transformationsförhållandet, vanligtvis K_n = U₁/U₂. Dessutom är primär vindning parallell i primärkretsen, så sekundär sidan får inte kortslutas – ett kortslut skulle generera en stark ström, skada transformatorn och i allvarliga fall lamslå linjen. På liknande sätt, under utomhusströmförstärkaretest, för att undvika för hög eller för låg spänning, jorda sekundär vindning, järnkärna och bo. Detta säkerställer att transformatorn och utomhusutrustningen förblir säkra även om olyckor inträffar.

3. Klassificering av utomhusströmförstärkare

• Klassificerade enligt arbetsprincipen för strömförstärkare: Elektromagnetiska strömförstärkare och kapacitativa strömförstärkare.

• Klassificerade enligt specifika utomhusarbetsförhållanden: Konventionella utomhusströmförstärkare och specialutomhusströmförstärkare.

• Klassificerade enligt antalet faserna av strömförstärkare: Enfas- och trefasstyp. Generellt sett refererar enfasströmförstärkare till en som kan tillverkas för valfri spänningsnivå och kan utföra konvertering efter behov under olika förhållanden för att säkerställa alla nödvändiga ändringar; medan trefasströmförstärkare begränsas till spänningsnivåer på 10 kV och nedåt.Även om denna typ av strömförstärkare har vissa begränsningar i hög grad, är den relativt lämplig för att spela sin roll och värde i specifika situationer.

• Klassificerade enligt antalet vindningar av strömförstärkare: Dubbelvindnings kombinerad typ och trevindnings kombinerad typ.

• Klassificerade enligt isoleringsstrukturen: Torr typ, plastgjuten typ, gasfylld typ och oljedränkad typ. Självklart, vad gäller vilken typ av utomhusströmförstärkare som ska användas, måste man fullt ut beakta arbetsmiljön och de faktiska egenskaperna för hela strömförstärkaren för specifik analys.

4. Analys av kablingslägen för utomhusströmförstärkare under rutintester

I hela testet av utomhusströmförstärkare, är kablingsläget en relativt viktig länk i hela strömförstärkaren, och vi behöver analysera det för att säkerställa säkerheten och stabiliteten av hela testet.

4.1 Enkeltrådsanslutning

Det är ett kablingsläge som använder en enfasströmförstärkare för att mäta spänningen för en viss fas till marken eller spänningen mellan faserna. Kablingsmetoden för denna strömförstärkare används huvudsakligen för relativt symmetriska trefas-kretsar.

4.2 V-V kablingsläge

Så kallat V-V kablingsläge innebär att ansluta två enfas-transformatorer till en ofullständig struktur. Detta kablingsläge kan användas för att bättre mäta spänningen mellan faserna, men det har också en nackdel, nämligen att det inte kan mäta spänningen till marken. Mer framträdande, används det vidt ut i elkraftnät med en spänning på 20 kV och nedåt där neutralpunkten inte är jordad eller där bågavtagarkolv är jordad.

4.3 Y0-Y0 kablingsläge

Detta kablingsläge ansluter huvudsakligen både primär- och sekundärsidan av en enfas-transformator av en enskild strömförstärkare till Y0-typ. Detta kablingsläge har en stor fördel, nämligen att det kan leverera ström till mätare och reläer som behöver spänning och till isoleringsövervakningsmätare som behöver fas-spänning. Generellt används detta kablingsläge bara i system under 35 kV.

5 Analys av försiktighetsåtgärder under rutintester av utomhusströmförstärkare

• Under testprocessen, innan det formella testet av strömförstärkaren, krävs det vetenskaplig behandling och mätning av polaritet och isolationsmotstånd för strömförstärkaren. Detta är för att säkerställa att strömförstärkaren inte lider onödiga förluster på grund av externa faktorer under testet.

• Kablingen av utomhusströmförstärkaren bör vara korrekt. Speciellt bör det noteras att primär vindning och kretsen som ska testas behöver kopplas parallellt, och sekundär vindning och spänningskretsarna för de anslutna mätinstrumenten och reläskyddsutrustningen bör kopplas parallellt. Det bör också noteras att korrektheten av polariteten bör säkerställas samtidigt.

• Under testet bör lasten på sekundärsidan av strömförstärkaren inte överstiga dess angivna nominella kapacitet under normala omständigheter. Om det överstiger, kommer det att leda till ett stort datamätningsfel för hela transformatorn, och de nödvändiga normala värdena kan inte erhållas.

• Sekundärsidan av strömförstärkaren får inte kortslutas. Detta beror på att den interna impedansen för strömförstärkaren är mycket liten. Om kretsen kortsluts, genereras en stor ström, vilket kommer att orsaka stora skador på hela strömförstärkarens utrustning. I allvarliga fall kan det till och med hota personlig säkerhet för testpersonalen. Dessutom, om möjligt, bör vissa skydd- och övervakningsutrustningar installeras på primärsidan för att säkerställa stabiliteten i hela testsystemet och undvika onödiga situationer.

• För att bättre säkerställa mätningen av relevanta tester och säkerheten för relevanta experimentpersonal, måste sekundär vindning jordas vid en punkt under experimentet. Fördelen med detta är att även om isoleringsskada inträffar, kan det väl säkerställa fastighets- och personlig säkerhet.

6 Slutsats

Genom testanalys av utomhusströmförstärkare, formuleras relativt fullständiga och vetenskapliga testmetoder och försiktighetsåtgärder. Verkligen säkerställa det normala förloppet av hela testet, skydda säkerheten för utrustning och personal, och ge en tillförlitlig grund för tillämpningen av utomhusströmförstärkare inom elförsörjningsområdet för att maximera deras värde.