直流高压发生器的改进

电气设备的绝缘在制造、运输、检修的过程中 ，有可能发生意外事故而残留缺陷 ，在电气设备长期的运行过程中 ，绝缘还会受到湿度、水分、机械应力、电场、发热以及大自然等各种因素的作用和影响 ，这些都会使绝缘发生老化而形成缺陷的存在和发展 ，由此造成设备的损坏 ，可能使企业发生意外停电事故 ，从而影响到全厂的安全生产。

1 工作原理

电力系统是企业安全生产的重要一环 ，为保证电力系统的安全运行 ，预防事故的发生 ，人们主要使用直流高压发生器来做直流泄露试验和直流耐压试验来判断设备的好坏。直流泄露试验和直流耐压试验的原理是一样的 ，都是将220V 的交流电通过调压器送至升压变压器 ，升压变压器则输出高压经过硅堆整流和电容滤波后加到被试品上。通过调压器来调整实验输出电压 ，其输出电压是连续可调的。

2 造成电压失控的主要原因

直流泄露试验是通过泄露电流的大小以及在连续升压的过程中泄露电流的变化情况和试验电压达到额定值时泄露电流的稳定情况来综合分析被试品的绝缘好坏。直流耐压试验是在规定的时间、规定的电压下 ，绝缘材料未被击穿和有没有发生闪络来判断绝缘材料是否合格。高压试验本身就是一个破坏性试验 ，但是这种试验可以发现非破坏试验不能发现的缺陷 ，特别实在绝缘中存在微小气泡和非贯穿性的缺陷时。其缺点就是在试验的过程中会对绝缘造成一定的损伤。这就要求对输出的试验电压严格按照规程中的要求分别对不同的被试品施加不同的电压。

直流高压发生器具有体积小、电压高、使用方便等优点 ，特别适用于现场预防试验和交接试验 ，因此在各类试验中广泛采用 ，而我们现在使用的直流高压发生器 ，只有在被试品发生闪络击穿时通过大电流保护用电流继电器才能跳开控制回路电源从而断开主回路电源 ，而对其它意外原因造成的输出电压失控没有什么保护措施 ，这种失控电压一旦加到被试品上后可形成如图 2 所示的一系列对电力系统的损坏，甚至造成部分设备停电事故。

造成电压失控的主要原因是 ：1）自耦调压器绕组短路 ；2）碳刷损坏 ；3）碳刷上引线过长 ，在搬运和使用过程中碰到线圈其它部位 ；4）回零限位开关松动在调压器回零时碳刷接触到调压器绕组尾部造成全压输出 ，这种情况也是危害zui大的 ，这时试验变压器将输出zui高电压 ；5）其它原因造成的输出电压失控。

根据这种情况我将我们现在使用的直流高压发生器进行了改进，在直流高压发生器的控制电路中加入一限压电压继电器，通过控制进入到变压器的输入而达到控制输出电压的目的。电压继电器是通过插件与试验器的控制箱相连 ，在使用时将继电器插入控制箱，通过转换开关将继电器与控制线路在一起，试验完毕后 ，将继电器拔出 ，通过转换开关将电路恢复到原来状态。试验接线图如下 ：

1. 双极开关 ；2. 熔断器 ；3. 绿色指示灯 ；4. 常闭分闸按钮 ；5. 常开合闸按钮 ；6. 电磁开关 ；7. 红色指示灯 ；8. 限位开关 ；9. 调压器 ；10. 电压继电器 ；11. 转换开关 ；12. 电压表 ；13. 电流表 ；14. 电流继电器 ；15. 升压变压器 ；16. 高压整流管 ；17. 保护电阻 ；18. 高压稳压电容 ；19. 微安表头 ；20. 被试品（10.11）为改进后加入的元件

3 改进后的直流高压发生器的操作

1）先合双极开关 ，绿色指示灯亮 ；

2）将调压器回到零位，限位开关接点闭合，按下合闸按钮，红色指示灯亮 ，电磁开关闭合 ，接通调压器电源 ；

3）插入电压继电器 ，并将电压整定值调到zui大 ，将转换开关打到断开位置。调节调压器开始升压 ，将电压调到限定的电压值 ，松开调压器旋钮 ，减少电压继电器的定值 ，直到继电器动作为止 ，这样试验变压器zui高输出产前被限制到要求的变压值 ，只要电压超过继电器的整定值 ，其常闭接点断开 ，切断电磁开关的电源 ，开关复位 ，从而断开调压器的输入电源 ，红色指示灯灭 ，绿色指示灯亮 ，使得输出为零 ；

4）保护电压的整定值是根据不同的被试品 ，将其整定在图 3 所示的 A 点以内 ，不同的绝缘材料的性能是不同的 ，因此在现场实验室具体的 A 点很难确定 ，通常我们都是将电压继电器的整定值定在被试品规定的试验电压值的 105%~110%主要条款技术要求甚至高于 GB/T 9711.2，选用标准上高于炼厂经常采用的 GB/T8163《输送流体用无缝钢管》。

其中值得注意的是 ，丙烯管道在第三方破坏、开孔破裂等事故状态下，液态丙烯汽化时吸热可使裂口附近温度快速下降，能降温至 -40℃以下（丙烯沸点 -47.4℃）。裂口较小时可能会出现冰冻现象 ，裂口较大时会呈现丙烯喷射 ，甚至可能出现冰堵现象 ，有可能给管道维护抢修带来很多困难。但考虑到由于输送条件是常温 ，低温只是事故情况才会发生 ，而且在炼厂储运系统中输送液体丙烯管道选用的也是普通碳钢。而且理论上讲 ，温度由 30℃降至 -40℃对管材强度影响较小 ，可忽略对管材屈服强度的影响。因此普通碳钢满足本工程要求。只有在站场有低温排放时 ，排放管线及设备要考虑选用低温碳钢。因此埋地部分管道 ，钢管材质选用 L245NB，与炼厂用 20# 钢屈服强度一样。壁厚选择上根据 GB-50251 中三级地区的要求进行选取 ，乙烯管道理论计算壁厚为 4.57mm，实际选取 8.0mm ；丙烯管道理论计算壁厚为 2.74mm，实际选取 6.5mm，通过提高管道的强度设计系数。