Pagsisikap ng mga Voltage Regulator sa Mataas na Kapatiran ng mga Electrical Equipment

Ang tensyon ay isang mahalagang pamantayan sa pagsusuri ng kalidad ng kuryente. Ang kalidad ng tensyon ay nagpapasya kung ang sistema ng kuryente ay maaaring mag-operate nang ligtas at may malaking epekto sa estabilidad ng buong sistema ng grid ng kuryente. Sa kasalukuyan, ang mga regulator ng tensyon ay karaniwang gamit na elektrikal sa mga sistema ng kuryente, na may kakayahan na maayos at siyentipikong kontrolin ang buong proseso ng pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato, na nagpapatuloy na nagpapabuti sa kakayahan ng mga ganitong uri ng pagsusuri.

1. Mga Pamantayan sa Paggamit ng Regulator ng Tensyon sa Pagsubok sa Mataas na Tensyon ng Mga Aparato

Sa normal na pangyayari, bago simulan ang pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato, dapat pumili ng isang regulator ng tensyon na nakainstala sa harapan ng transformer upang siguraduhing ang mga detalye nito ay tugma sa mga pangangailangan ng pagsusuri. Ito ay nag-uugnay na ang resulta ng pagsukat mula sa transformer ay sumasakto sa standard na kriterya ng pagsusuri—na ang output ay mananatiling matatag, patuloy, at umuunlad nang pantay-pantay, na nagbibigay-daan sa epektibong regulasyon ng tensyon. Ang paggamit ng regulator ng tensyon sa pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato ay may mga sumusunod na pamantayan:

• Siguraduhing matatag at may mataas na kalidad ang output ng tensyon; halimbawa, ang waveform ng output voltage ng regulator ay dapat lumapit sa sine wave, at ang pinakamababang output voltage ay dapat lumapit sa zero.

• Dapat na ang regulator ng tensyon ay may mataas na kalidad ng mga katangian, may mababang impeksiyang regulasyon, at may simpleng at ligtas na paraan ng pag-aayos, upang mapadali ang maayos na pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato.

• Minimize ang ingay na ginagawa habang gumagana ang regulator ng tensyon at ibigay ang pagbibigay-diin sa enerhiya-efficiency at proteksyon ng kapaligiran sa panahon ng pagsusuri.

• Siguraduhing ang mga pundamental na parametro ng regulator ng tensyon—kabilang ang output voltage, frequency, bilang ng phase, at pagbabago sa capacity ng output—ay tugma sa mga pangangailangan ng pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato. Partikular na, ang akurasiya ng regulator ng tensyon ay ipinahayag bilang:

tgδ: ±(1% D + 0.0004)

Cx: ±(1% C + 1 pF)

Ang mas maliit na error ay nagpapahiwatig ng mas magandang presisyon ng instrumento. Sa panahon ng veripikasyon, ang pagkakaiba sa pagitan ng basa at ang standard value ay dapat mas maliit kaysa sa tinukoy na akurasiya.

2. Paggamit ng Regulator ng Tensyon sa Pagsubok sa Mataas na Tensyon ng Mga Aparato

Tatlong uri ng regulator ng tensyon ang karaniwang ginagamit sa pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato: contact-type regulators, induction regulators, at moving-coil regulators. Ang tatlong ito ay may malaking pagkakaiba sa estruktura at prinsipyong operasyonal, at bawat isa ay may sariling mga application scenario at mga katangian ng paggamit. 

Sa panahon ng pagsubok sa mataas na tensyon, ang mga regulator ng tensyon ay karaniwang tumutulong sa mga asynchronous motors at mekanismo sa energy conversion at mga aparato na malapit na nauugnay sa mga transformer. Sa pagsubok sa mataas na tensyon, ang motor ay dapat sumunod sa maximum load capacity requirement ng 12,000 kW ng regulator ng tensyon. Bukod dito, upang mabawasan ang electromagnetic noise, dapat na palakihin ang mechanical strength ng regulator sa pamamagitan ng paggamit ng solid cast-iron structure.

2.1 Paggamit ng Moving-Coil Voltage Regulators
Ang electromagnetic principle at internal structure ng moving-coil voltage regulators ay katulad ng mga transformer. Nakakamit nito ang epektibong regulasyon ng output voltage sa pamamagitan ng paggalaw ng short-circuited winding pataas o pababa sa core limb upang baguhin ang voltage at impedance distribution sa pagitan ng dalawang winding sa main circuit. Dahil hindi ito umaasa sa contacts, ang output voltage mula sa moving-coil regulator ay relatibong smooth at uniform, kaya madali at convenient itong gamitin para sa general na pagsubok sa mataas na tensyon ng mga aparato. 

Bukod dito, ang malaking leakage reactance nito ay nagbibigay-daan nito na makatanggap ng malaking current surges. Gayunpaman, dahil sa kanyang estruktural at operational characteristics, ang moving-coil regulator ay may mas mataas na short-circuit impedance. Kaya ito ay hindi angkop para sa mga proyekto ng pagsubok sa mataas na tensyon na nangangailangan ng mababang source impedance, tulad ng high-voltage pollution (contamination) tests. Kumpara sa induction regulators, ang output waveform ng moving-coil regulators ay mas prone sa distortion. 

Kaugnay nito, pagkatapos ng mahabang paggamit, ang wear at loosening ng transmission components at movable coil ay maaaring tumaas ang noise at vibration, na maaaring humantong sa pinsala. Ang power flow algorithms ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang complex components ng voltage loss sa mga sistema ng kuryente. Partikular na, ito ay kasama ang paggamit ng relasyon sa pagitan ng node voltages, active power, at magnitude ng node voltages upang dekompyutin ang P-Q equations, na nagreresulta sa pagbawas ng coefficient matrix mula 2N×2N hanggang N×N, kung saan ang N ay ang bilang ng mga node ng sistema.

2.2 Paggamit ng Induction Voltage Regulators
Ang electromagnetic principle at structure ng induction voltage regulators ay katulad ng mga wound-rotor stalled asynchronous motors, habang ang kanilang energy conversion mechanism ay katulad ng mga transformers. Sa pamamagitan ng pag-aadjust ng angular displacement ng rotor, binabago nila ang magnitude at phase ng induced electromotive force sa stator o rotor windings, na nagreresulta sa contactless voltage regulation. 

Kumpara sa moving-coil regulators, ang induction regulators ay nagbibigay ng mas mahusay na overall technical at economic performance at mas mababang impedance—lalo na kapag ang output voltage ay nasa 50%–100% range, kung saan mas mababa ang impedance. Gayunpaman, dahil sa estruktural at operational limitations, ang single-phase induction regulators ay may mataas na gastos sa paggawa, lalo na para sa mga malalaking capacity. Kapag ang eccentricity ng rotor ng single-phase unit ay umabot sa tiyak na threshold, maaaring magkaroon ng noise at vibration issues sa panahon ng operasyon, na nagpapahintulot sa limitasyon sa output capacity. Bilang resulta, ang malalaking single-phase induction regulators ay hindi kadalasang ginagawa ngayon. Ngunit, ang improved versions ng induction regulators ay epektibong ginagamit sa mga pagsubok sa mataas na tensyon na may mas mababang stringent requirements.

2.3 Paggamit ng Contact-Type Voltage Regulators
Ang mga contact-type voltage regulators ay mga autotransformer na may kakayahan na magbigay ng patuloy na output ng voltaje. Naglalabas sila ng output na waveform ng voltaje na may mahusay na sinusoidal na katangian, na may batas na limitasyon sa output na 0 V, at nagpapakita ng linear, patuloy, at malumanay na katangian ng regulasyon. Bukod dito, maaaring mapaliitin ang kanilang short-circuit impedance, at may halos kaparehong phase angles sa pagitan ng input at output voltages, at mababang ingon ng operasyon, kaya ideyal sila para sa mataas na voltaje na pagsusulit ng electrical equipment. Batay sa konfigurasyon ng core, ang mga contact-type regulator ay nakaklasipiko sa column-type at toroidal-type. 

Tradisyonal na, ang mga small-capacity high-voltage tests ay pangunahing gumagamit ng toroidal contact-type regulators dahil sa kanilang mababang gastos at mahusay na performance. Ang pinaka-hinaharap na kabiguan ng mga contact-type regulators ay ang kanilang pag-asam ng pisikal na contacts para sa pag-ayos, na maaaring lumikha ng mga spark habang ginagamit. Limitado rin ang kapasidad ng contact, at ang kanilang relatibong maikling serbisyo ng buhay ay naging hadlang sa pag-unlad ng mga modelo ng malaking kapasidad. Gayunpaman, dahil sa patuloy na pagpupunyagi ng mga teknikal na personal, napagtanto na ang mga isyu kaugnay ng contact.

3. Pag-maintain ng Voltage Regulators sa High-Voltage Tests ng Electrical Equipment

Bago gawin ang maintenance sa mga voltage regulators na ginagamit sa high-voltage tests ng electrical equipment, kailangan ng mga personal na lubusang maintindihan ang internal structure ng regulator upang makapag-locate ng wasto ng mga fault at mapabuti ang epektividad ng maintenance. Ang basic structure ng voltage regulator ay ipinapakita sa Table 1.

3.2 Mga Isyu sa Pagdumal ng Gas sa Voltage Regulator

Sa mga pagsubok ng mataas na voltaje ng mga kagamitang elektrikal, ang pagdumal ng gas mula sa voltage regulator ay karaniwang dulot ng hindi sapat na pagseal ng O-rings at mga joint ng koneksyon. Maaari ring ito ay resulta ng pinsala sa metal na nagseal sa pagitan ng adjusting seat at adjusting rod. Ang partikular na solusyon ay kasama ang pag-shut off ng gas circuit, pag-disassemble ng main valve end ng voltage regulator, at ang teknisyong mag-isiwalat nang maingat upang makilala ang eksaktong lokasyon at natura ng kapinsalaan. Batay sa praktikal na karanasan, ang angkop na pagbabago ay isinasagawa upang i-resolve ang pagdumal ng gas mula sa pressure relief port sa panahon ng regulation sa mga pagsubok ng mataas na voltaje.

Sa panahon ng mga pagsubok ng mataas na voltaje, isang karaniwang isyu ang pagdumal ng gas na nangyayari sa zero position sa panahon ng adjustment. Ito ay pangunahin dahil sa sobrang pag-tighten ng zero-adjustment screw. Upang bawasan ito, ang posisyon ng zero-adjustment screw ay dapat na maayos na i-adjust upang mabawasan ang posibilidad ng pagdumal sa zero position.

Dapat tandaan na ang mga operator ay dapat iwasan ang pagtayo diretso sa harap ng voltage regulator sa panahon ng adjustment upang mabawasan ang panganib ng mga aksidente.

4. Kasimpulan

Sa praktikal na aplikasyon, kapag gumagawa ng mga pagsubok ng mataas na voltaje sa mga kagamitang elektrikal, ang kaligtasan ng mga tao ay dapat ipaglaban. Ang pag-siguro ng kaligtasan ng mga tao at kagamitan ay ang pundamental na pre-requisite para sa tamang troubleshooting at maintenance ng mga komponente ng pagsubok. Ang pamamaraang ito ay epektibong lumalawig ng serbisyo buhay ng kagamitan at binabawasan ang pagkakaroon ng mga kapinsalaan. Sa malawak na aplikasyon ng voltage regulators sa mga pagsubok ng mataas na voltaje ng mga kagamitang elektrikal, ang kaginhawahan ay idinudulot sa pang-araw-araw na buhay ng mga residente at iba't ibang aspeto ng lipunan, kaya nagpapataas ito ng harmoniko at sosyal na pag-unlad.