Penggunaan Penyesuai Voltan dalam Ujian Voltan Tinggi bagi Peralatan Elektrik

Voltan adalah kriteria penting dalam ujian kualiti kuasa. Kualiti voltan menentukan sama ada sistem kuasa boleh beroperasi dengan selamat dan mempunyai impak yang signifikan terhadap kestabilan keseluruhan sistem grid kuasa. Pada masa kini, penyesuai voltan adalah peralatan elektrik yang agak biasa dalam sistem kuasa, mampu mengawal secara munasabah dan saintifik proses ujian voltan tinggi pada peralatan elektrik, dengan demikian meningkatkan kelayakan ujian tersebut secara berterusan.

1. Keperluan Penggunaan Penyesuai Voltan dalam Ujian Voltan Tinggi Peralatan Elektrik

Dalam keadaan normal, sebelum memulakan ujian voltan tinggi pada peralatan elektrik, penyesuai voltan yang dipasang di bahagian hadapan transformer mesti dipilih untuk memastikan spesifikasinya memenuhi keperluan ujian. Ini memastikan hasil pengukuran dari transformer memenuhi kriteria ujian standard—iaitu, outputnya tetap stabil, berterusan, dan berubah secara seragam, dengan demikian membolehkan penyesuaian voltan yang efektif. Penggunaan penyesuai voltan dalam ujian voltan tinggi peralatan elektrik melibatkan keperluan berikut:

• Pastikan output voltan yang stabil dan berkualiti tinggi; contohnya, bentuk gelombang output voltan penyesuai harus hampir mendekati gelombang sinus, dan voltan output minimum harus sedekat mungkin dengan sifar.

• Penyesuai voltan mesti mempunyai ciri-ciri penyesuaian yang berkualiti tinggi, dengan rintangan penyesuaian yang rendah, kaedah penyesuaian yang mudah dan selamat, untuk memudahkan ujian voltan tinggi peralatan elektrik yang lancar.

• Kurangkan bunyi bising yang dihasilkan semasa operasi penyesuai voltan dan menekankan kecekapan tenaga dan perlindungan alam semula jadi semasa ujian.

• Pastikan parameter asas penyesuai voltan—termasuk voltan output, frekuensi, bilangan fasa, dan fluktuasi kapasiti output—memenuhi keperluan ujian voltan tinggi peralatan elektrik. Secara khusus, ketepatan penyesuai voltan dinyatakan sebagai:

tgδ: ±(1% D + 0.0004)

Cx: ±(1% C + 1 pF)

Ralat yang lebih kecil menunjukkan ketepatan instrumen yang lebih baik. Semasa penyemakan, perbezaan antara bacaan dan nilai standard mesti kurang daripada ketepatan yang ditetapkan.

2. Aplikasi Penyesuai Voltan dalam Ujian Voltan Tinggi Peralatan Elektrik

Tiga jenis penyesuai voltan biasanya digunakan dalam ujian voltan tinggi peralatan elektrik: penyesuai kontak, penyesuai induksi, dan penyesuai kumparan bergerak. Ketiga-tiga jenis ini berbeza secara signifikan dalam struktur dan prinsip operasi, dan setiap jenis mempunyai skenario aplikasi dan ciri penggunaan yang unik. 

Semasa ujian voltan tinggi, penyesuai voltan umumnya membantu motor asinkron dan mekanisme dalam pemindahan tenaga dan merupakan peranti elektrik yang erat berkaitan dengan transformer. Dalam ujian voltan tinggi, motor mesti mematuhi keperluan beban maksimum penyesuai voltan sebanyak 12,000 kW. Selain itu, untuk mengurangkan bunyi bising elektromagnetik, kekuatan mekanikal penyesuai mesti diperkuat dengan menggunakan struktur besi tuang padat.

2.1 Penggunaan Penyesuai Voltan Kumparan Bergerak
Prinsip elektromagnetik dan struktur dalaman penyesuai voltan kumparan bergerak mirip dengan transformer. Mereka mencapai penyesuaian voltan output yang efektif dengan memindahkan kumparan yang disirkuit pendek secara menegak sepanjang anggota inti untuk mengubah pembahagian voltan dan rintangan antara dua kumparan dalam litar utama. Kerana penyesuaian tidak bergantung pada kontak, voltan output dari penyesuai kumparan bergerak relatif licin dan seragam, menjadikannya mudah dan mudah digunakan untuk ujian voltan tinggi umum pada peralatan elektrik. 

Selain itu, reaktansi bocor yang besar membolehkannya menanggung lonjakan arus yang substansial. Namun, disebabkan oleh ciri struktur dan operasi, penyesuai kumparan bergerak mempunyai rintangan pendek yang relatif tinggi. Oleh itu, ia tidak sesuai untuk projek ujian voltan tinggi yang memerlukan rintangan sumber yang rendah, seperti ujian pencemaran (kontaminasi) voltan tinggi. Berbanding dengan penyesuai induksi, bentuk gelombang output penyesuai kumparan bergerak lebih cenderung kepada distorsi. 

Selain itu, selepas penggunaan yang panjang, aus dan longgar komponen transmisi dan kumparan bergerak mungkin meningkatkan bunyi bising dan getaran, yang mungkin menyebabkan kerusakan. Algoritma aliran kuasa boleh digunakan untuk mengira komponen kompleks kehilangan voltan dalam sistem kuasa. Secara khusus, ini melibatkan penggunaan hubungan antara voltan nod, daya aktif, dan magnitud voltan nod untuk memecah persamaan P-Q, mengurangkan matriks pekali dari 2N×2N kepada N×N, di mana N adalah bilangan nod sistem.

2.2 Penggunaan Penyesuai Voltan Induksi
Prinsip elektromagnetik dan struktur penyesuai voltan induksi mirip dengan motor asinkron rotor dibungkus yang terhenti, manakala mekanisme pemindahan tenaga mereka mirip dengan transformer. Dengan menyesuaikan penempatan sudut rotor, mereka mengubah magnitud dan fasa dari gaya gerak elektromagnetik yang diinduksi dalam kumparan stator atau rotor, mencapai penyesuaian voltan tanpa kontak. 

Berbanding dengan penyesuai kumparan bergerak, penyesuai induksi menawarkan prestasi teknikal dan ekonomi keseluruhan yang lebih baik dan rintangan yang lebih rendah—terutamanya apabila voltan output berada dalam julat 50%–100%, di mana rintangan secara signifikan lebih rendah. Namun, disebabkan oleh batasan struktur dan operasi, penyesuai induksi fasa tunggal mempunyai kos pengeluaran yang tinggi, terutamanya untuk unit kapasiti besar. Apabila eksentrik rotor unit fasa tunggal mencapai ambang tertentu, isu bunyi bising dan getaran mungkin timbul semasa operasi, menghadkan kapasiti output. Oleh itu, penyesuai induksi fasa tunggal kapasiti besar jarang dihasilkan pada hari ini. Walau bagaimanapun, versi yang diperbaiki dari penyesuai induksi digunakan dengan efektif dalam ujian voltan tinggi dengan keperluan yang kurang ketat.

2.3 Penggunaan Penstabil Voltan Jenis Kontak
Penstabil voltan jenis kontak adalah autotransformator yang mampu memberikan output voltan berterusan. Ia menghasilkan bentuk gelombang output voltan dengan ciri-ciri sinusoid yang sangat baik, dengan had output bawah 0 V, dan menunjukkan ciri-ciri pengaturan yang linear, berterusan, dan licin. Selain itu, rintangan hubungan pendeknya boleh diminimumkan, dan ia mempunyai sudut fasa yang hampir sama antara voltan input dan output serta kebisingan operasi yang rendah, menjadikannya ideal untuk ujian voltan tinggi pada peralatan elektrik. Bergantung kepada konfigurasi inti, penstabil voltan jenis kontak diklasifikasikan menjadi jenis tiang dan jenis toroidal. 

Secara tradisional, ujian voltan tinggi kapasiti kecil kebanyakannya menggunakan penstabil voltan jenis kontak toroidal kerana kosnya yang rendah dan prestasi yang sangat baik. Kelemahan paling ketara penstabil voltan jenis kontak adalah bergantung pada kontak fizikal untuk penyesuaian, yang boleh menghasilkan percikan semasa operasi. Kapasiti kontak juga terhad, dan umur servis yang relatif singkat telah menghalang perkembangan model kapasiti besar. Walau bagaimanapun, berkat usaha berterusan oleh tenaga teknikal, isu-isu berkaitan kontak telah sebahagian besarnya diselesaikan.

3. Pemeliharaan Penstabil Voltan dalam Ujian Voltan Tinggi Peralatan Elektrik

Sebelum melakukan pemeliharaan pada penstabil voltan yang digunakan dalam ujian voltan tinggi peralatan elektrik, personel mesti memahami sepenuhnya struktur dalaman penstabil voltan untuk mengenal pasti dengan tepat kerosakan dan meningkatkan kecekapan pemeliharaan. Struktur asas penstabil voltan ditunjukkan dalam Jadual 1.

3.2 Isu Pencemaran Gas Pengatur Voltan

Dalam ujian voltan tinggi peralatan elektrik, pencemaran gas dari pengatur voltan biasanya disebabkan oleh penyegelan O-ring dan sambungan yang tidak mencukupi. Ia juga mungkin disebabkan oleh kerosakan pada logam penyegelan di antara dudukan penyesuaian dan rod penyesuaian. Penyelesaian spesifik melibatkan pemutusan litar gas, pembongkaran hujung klep utama pengatur voltan, dan pemeriksaan teliti oleh teknisi untuk mengenal pasti lokasi dan sifat kerosakan. Berdasarkan pengalaman praktikal, penambahbaikan yang sesuai kemudiannya dilaksanakan untuk menyelesaikan pencemaran gas dari port pelepasan tekanan semasa penyesuaian dalam ujian voltan tinggi.

Semasa ujian voltan tinggi, masalah yang umum adalah pencemaran gas berlaku pada kedudukan sifar semasa penyesuaian. Ini kebanyakannya disebabkan oleh ketatnya skru penyesuaian sifar. Untuk mengurangkan masalah ini, kedudukan skru penyesuaian sifar harus disesuaikan dengan betul untuk mengurangkan kemungkinan pencemaran pada kedudukan sifar.

Perlu diperhatikan bahawa operator mestilah mengelakkan berdiri di hadapan pengatur voltan semasa penyesuaian untuk mengurangkan risiko kemalangan.

4. Kesimpulan

Dalam aplikasi praktikal, apabila menjalankan ujian voltan tinggi pada peralatan elektrik, keselamatan orang ramai harus menjadi prioritas. Menjamin keselamatan orang ramai dan peralatan adalah prasyarat asas untuk melakukan pemecahan masalah dan pemeliharaan yang tepat pada komponen ujian. Pendekatan ini secara efektif memperpanjang usia perkhidmatan peralatan dan mengurangkan insiden kerosakan. Dengan penggunaan meluas pengatur voltan dalam ujian voltan tinggi peralatan elektrik, kecekapan dibawa kepada kehidupan harian penduduk dan pelbagai aspek masyarakat, seterusnya mendorong perkembangan sosial yang harmoni.