การใช้งานตัวปรับแรงดันไฟฟ้าในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าเป็นเกณฑ์สำคัญในการทดสอบคุณภาพไฟฟ้า คุณภาพของแรงดันไฟฟ้าจะกำหนดว่าระบบไฟฟ้าสามารถทำงานอย่างปลอดภัยได้หรือไม่ และมีผลกระทบที่สำคัญต่อความเสถียรของระบบไฟฟ้าทั้งหมด ปัจจุบัน อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่พบเห็นได้ทั่วไปในระบบไฟฟ้า มีความสามารถในการควบคุมกระบวนการทดสอบแรงดันสูงบนอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างสมเหตุสมผลและทางวิทยาศาสตร์ ทำให้การทดสอบนี้มีความเป็นไปได้มากขึ้นอย่างต่อเนื่อง
1. ข้อกำหนดในการใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า
ภายใต้สถานการณ์ปกติ ก่อนเริ่มการทดสอบแรงดันสูงบนอุปกรณ์ไฟฟ้า จะต้องเลือกอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ติดตั้งไว้ที่ด้านหน้าของหม้อแปลงเพื่อให้มั่นใจว่าคุณลักษณะของมันตรงตามความต้องการในการทดสอบ ซึ่งจะทำให้ผลการวัดจากหม้อแปลงตรงตามเกณฑ์มาตรฐานของการทดสอบ—กล่าวคือ กำลังออกต้องคงที่ เสถียร และเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ ทำให้สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้ามีข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
รับประกันแรงดันไฟฟ้าที่ออกมามีความเสถียรและมีคุณภาพสูง เช่น คลื่นแรงดันไฟฟ้าที่ออกจากอุปกรณ์ควบคุมควรใกล้เคียงกับคลื่นไซน์ และแรงดันไฟฟ้าที่ออกต่ำสุดควรใกล้ศูนย์มากที่สุดเท่าที่จะทำได้
อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าต้องมีคุณลักษณะในการควบคุมที่มีคุณภาพสูง มีความต้านทานในการควบคุมต่ำ วิธีการปรับแต่งที่ง่ายและปลอดภัย เพื่อช่วยให้การทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้าดำเนินไปอย่างราบรื่น
ลดเสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและเน้นเรื่องประสิทธิภาพพลังงานและการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมในการทดสอบ
รับประกันว่าพารามิเตอร์พื้นฐานของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า—รวมถึงแรงดันไฟฟ้าที่ออก ความถี่ จำนวนเฟส และความผันผวนของกำลังที่ออก—ตรงตามความต้องการในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยเฉพาะ ความแม่นยำของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแสดงเป็น:
tgδ: ±(1% D + 0.0004)
Cx: ±(1% C + 1 pF)
ความผิดพลาดที่น้อยกว่าแสดงถึงความแม่นยำของเครื่องมือที่ดีขึ้น ในระหว่างการตรวจสอบ ความแตกต่างระหว่างค่าที่อ่านได้กับค่ามาตรฐานต้องน้อยกว่าความแม่นยำที่ระบุ
2. การประยุกต์ใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า
มีสามประเภทของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทั่วไปในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า: อุปกรณ์ควบคุมแรงดันแบบสัมผัส อุปกรณ์ควบคุมแรงดันแบบเหนี่ยวนำ และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันแบบขดลวดเคลื่อนที่ ทั้งสามประเภทมีโครงสร้างและหลักการทำงานที่แตกต่างกันอย่างมาก และแต่ละประเภทมีสภาพการใช้งานและลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกัน
ในการทดสอบแรงดันสูง อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปจะช่วยเครื่องมือไฟฟ้าชนิดมอเตอร์อะซิงโครนัสและกลไกในการแปลงพลังงาน และเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับหม้อแปลง ในการทดสอบแรงดันสูง มอเตอร์ต้องปฏิบัติตามความต้องการกำลังโหลดสูงสุดของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ 12,000 kW นอกจากนี้ เพื่อลดเสียงรบกวนจากแม่เหล็กไฟฟ้า ควรมีการเสริมความแข็งแรงของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยใช้โครงสร้างเหล็กหล่อ
2.1 การใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่
หลักการทำงานและโครงสร้างภายในของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่คล้ายคลึงกับหม้อแปลง พวกเขาสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ออกได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเคลื่อนย้ายขดลวดที่สั้นวงจรขึ้นลงตามแกนหลักเพื่อเปลี่ยนแปลงแรงดันและความต้านทานระหว่างสองขดลวดในวงจรหลัก เนื่องจากการควบคุมไม่พึ่งพาการสัมผัส แรงดันไฟฟ้าที่ออกจากอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่จะมีความเรียบและสม่ำเสมอมาก ทำให้ใช้งานได้ง่ายและสะดวกสำหรับการทดสอบแรงดันสูงทั่วไปของอุปกรณ์ไฟฟ้า
นอกจากนี้ ความต้านทานรั่วไหลที่ใหญ่ของมันทำให้สามารถทนต่อกระแสไฟฟ้าที่กระชากได้มาก แต่เนื่องจากโครงสร้างและการทำงานของมัน อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่มีความต้านทานสั้นวงจรค่อนข้างสูง ดังนั้นมันไม่เหมาะสมสำหรับโครงการทดสอบแรงดันสูงที่ต้องการความต้านทานแหล่งไฟฟ้าต่ำ เช่น การทดสอบแรงดันสูงที่มีสภาวะปนเปื้อน เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ คลื่นแรงดันไฟฟ้าที่ออกจากอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่มีแนวโน้มที่จะบิดเบือนมากกว่า
นอกจากนี้ หลังจากใช้งานนาน ๆ ชิ้นส่วนการส่งผ่านและขดลวดที่เคลื่อนที่อาจสึกหรอและคลายตัว ทำให้เสียงและแรงสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหาย สามารถใช้อัลกอริทึมการไหลของพลังงานในการคำนวณส่วนประกอบที่ซับซ้อนของการสูญเสียแรงดันในระบบไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันโหนด พลังงานไฟฟ้า และขนาดของแรงดันโหนดเพื่อแยก P-Q สมการ ลดเมทริกซ์สัมประสิทธิ์จาก 2N×2N เป็น N×N ที่ N คือจำนวนโหนดของระบบ
2.2 การใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ
หลักการทำงานและโครงสร้างของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำคล้ายคลึงกับมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบโรเตอร์ขดลวดที่หยุดนิ่ง ในขณะที่กลไกการแปลงพลังงานคล้ายคลึงกับหม้อแปลง โดยการปรับเปลี่ยนการกระจัดเชิงมุมของโรเตอร์ พวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงขนาดและเฟสของแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในขดลวดสเตเตอร์หรือโรเตอร์ ทำให้สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยไม่ต้องสัมผัส
เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบขดลวดเคลื่อนที่ อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำมีประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่ดีกว่าและมีความต้านทานต่ำ—โดยเฉพาะเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ออกอยู่ในช่วง 50%–100% ความต้านทานจะต่ำมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดทางโครงสร้างและการทำงาน อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำเฟสเดียวมีต้นทุนการผลิตสูง โดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีกำลังสูง เมื่อความเอียงของโรเตอร์ของอุปกรณ์เฟสเดียวถึงระดับหนึ่ง อาจเกิดปัญหาเสียงและแรงสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน ทำให้กำลังส่งออกจำกัด ดังนั้น อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำเฟสเดียวขนาดใหญ่จึงมีการผลิตน้อยในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำที่ได้รับการปรับปรุงแล้วได้รับการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพในการทดสอบแรงดันสูงที่มีข้อกำหนดที่ไม่เข้มงวด
2.3 การใช้ตัวปรับแรงดันแบบสัมผัส
ตัวปรับแรงดันแบบสัมผัสเป็นอุตสาหกรรมที่สามารถให้แรงดันเอาต์พุตอย่างต่อเนื่องได้ มันสร้างรูปคลื่นของแรงดันเอาต์พุตที่มีลักษณะไซนัสอย่างดีเยี่ยม ด้วยขีดจำกัดการเอาต์พุตต่ำสุดที่ 0 V และแสดงคุณสมบัติการปรับแรงดันที่เชิงเส้น ต่อเนื่อง และราบรื่น นอกจากนี้ความต้านทานสั้นวงจรสามารถลดลงได้ และมีมุมเฟสระหว่างแรงดันขาเข้าและขาออกที่ใกล้เคียงกันพร้อมกับเสียงการทำงานที่ต่ำ ทำให้เหมาะสมสำหรับการทดสอบแรงดันสูงในอุปกรณ์ไฟฟ้า ตามการจัดเรียงแกนกลาง ตัวปรับแรงดันแบบสัมผัสจะถูกจำแนกเป็นประเภทเสาและประเภทวงแหวน
ตามประเพณี การทดสอบแรงดันสูงขนาดเล็กมักใช้ตัวปรับแรงดันแบบสัมผัสประเภทวงแหวนเนื่องจากมีต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพดี เครื่องหมายที่โดดเด่นที่สุดของตัวปรับแรงดันแบบสัมผัสคือการพึ่งพาการสัมผัสทางกายภาพในการปรับ ซึ่งอาจสร้างประกายไฟขณะทำงาน ความจุของการสัมผัสนั้นมีข้อจำกัด และอายุการใช้งานที่สั้นค่อนข้างมากได้ขัดขวางการพัฒนาโมเดลขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ขอบคุณความพยายามอย่างต่อเนื่องของเจ้าหน้าที่เทคนิค ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสได้ถูกแก้ไขไปแล้วส่วนใหญ่
3. การบำรุงรักษาตัวปรับแรงดันในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า
ก่อนทำการบำรุงรักษาตัวปรับแรงดันที่ใช้ในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า บุคลากรต้องเข้าใจโครงสร้างภายในของตัวปรับแรงดันอย่างละเอียดเพื่อระบุตำแหน่งของข้อผิดพลาดได้อย่างแม่นยำและเพิ่มประสิทธิภาพในการบำรุงรักษา โครงสร้างพื้นฐานของตัวปรับแรงดันแสดงในตาราง 1
| องค์ประกอบภายใน | ชิ้นส่วนประกอบ |
| ช่องว่าง | ตัวถังหน้า ตัวถังหลัง ส่วนที่มิดชิดภายใน |
| วาล์วนำทาง | 锣丝调节器 喷嘴挡板 小阀体 |
| วงจรปรับแรงดันหลัก | แกนปรับ ตัวถังหน้า สปริงกรวย แกนนำอากาศ แหวนโอริง 锣丝 螺套 |
| องค์ประกอบภายใน | ชิ้นส่วนประกอบ |
| ช่องว่าง | ตัวถังหน้า ตัวถังหลัง ส่วนที่มิดชิดภายใน |
| วาล์วนำทาง | สวิตช์ปรับแรงดัน แผ่นกั้นหัวจ่าย ตัววาล์วขนาดเล็ก |
| วงจรปรับแรงดันหลัก | แกนปรับ ตัวถังหน้า สปริงกรวย แกนนำอากาศ แหวนโอริง ตะปูเกลียว ปลอกตะปู |
3.2 ปัญหาการรั่วไหลของแก๊สในตัวปรับแรงดัน
ในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า สาเหตุของการรั่วไหลของแก๊สจากตัวปรับแรงดันมักเกิดจากความผิดพลาดในการปิดผนึกแหวนโอและข้อต่อเชื่อมต่อ นอกจากนี้ยังอาจเกิดจากการเสียหายของวัสดุปิดผนึกโลหะระหว่างที่นั่งปรับและแกนปรับ วิธีการแก้ไขเฉพาะเจาะจงคือการปิดวงจรแก๊ส ถอดวาล์วหลักของตัวปรับแรงดัน และให้เทคนิคตรวจสอบอย่างละเอียดเพื่อระบุตำแหน่งและลักษณะของข้อผิดพลาด จากประสบการณ์จริง ควรดำเนินการปรับปรุงที่เหมาะสมเพื่อแก้ไขปัญหารั่วไหลของแก๊สจากช่องระบายแรงดันในระหว่างการทดสอบแรงดันสูง
ในระหว่างการทดสอบแรงดันสูง ปัญหาที่พบบ่อยคือการรั่วไหลของแก๊สที่เกิดขึ้นที่ตำแหน่งศูนย์เมื่อทำการปรับ ซึ่งเป็นผลมาจากความแน่นเกินไปของสกรูปรับศูนย์ เพื่อลดโอกาสของการรั่วไหลที่ตำแหน่งศูนย์ ควรปรับตำแหน่งของสกรูปรับศูนย์ให้เหมาะสม
ควรทราบว่าผู้ปฏิบัติงานต้องหลีกเลี่ยงการยืนตรงหน้าตัวปรับแรงดันขณะทำการปรับ เพื่อลดความเสี่ยงจากการเกิดอุบัติเหตุ
4. สรุป
ในการใช้งานจริง เมื่อทำการทดสอบแรงดันสูงบนอุปกรณ์ไฟฟ้า ความปลอดภัยของบุคลากรต้องได้รับความสำคัญ การรับประกันความปลอดภัยทั้งบุคลากรและอุปกรณ์เป็นเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับการแก้ไขปัญหาและการบำรุงรักษาส่วนประกอบทดสอบอย่างถูกต้อง วิธีการนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดความเสี่ยงของการเกิดข้อผิดพลาด ด้วยการใช้งานตัวปรับแรงดันอย่างกว้างขวางในการทดสอบแรงดันสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้า ความสะดวกสบายได้ถูกนำมาสู่ชีวิตประจำวันของประชาชนและหลาย ๆ ด้านของสังคม ทำให้ส่งเสริมการพัฒนาสังคมอย่างกลมกลืน
