試驗(yàn)變壓器操作箱(也稱為控制箱、控制臺(tái)或調(diào)壓器)是高壓試驗(yàn)系統(tǒng)的核心控制單元,負(fù)責(zé)安全、平穩(wěn)、精確地調(diào)節(jié)和輸出高壓試驗(yàn)變壓器所需的電壓。
一、主要功能
-
調(diào)壓
作為核心功能,可通過手動(dòng)或自動(dòng)方式平穩(wěn)連續(xù)地調(diào)節(jié)輸出電壓,電壓調(diào)節(jié)通常從 0V 起始。
-
控制
實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)變壓器電源輸入的控制,涵蓋啟動(dòng)、停止、急停等關(guān)鍵操作指令的執(zhí)行。
-
測(cè)量
實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)變壓器的初級(jí)輸入電壓、電流,以及次級(jí)輸出電壓、電流,其中次級(jí)電參數(shù)可通過儀表直接讀取或外接分壓器獲取。
-
保護(hù)
集成多種保護(hù)功能,為試驗(yàn)過程中的設(shè)備和人員安全提供可靠保障。
-
信號(hào)聯(lián)動(dòng)
配備與高壓試驗(yàn)變壓器、分壓器、保護(hù)球隙等相關(guān)設(shè)備的接口,支持多設(shè)備間的信號(hào)傳輸與協(xié)同工作。
二、核心組成部分
-
調(diào)壓器
-
傳統(tǒng)型:一般采用自耦調(diào)壓器,包含單圈式或電動(dòng)式兩種類型,具備結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。
-
現(xiàn)代型:采用感應(yīng)式調(diào)壓器或電子式調(diào)壓方案,其中電子式調(diào)壓可選用晶閘管調(diào)壓技術(shù)。感應(yīng)式調(diào)壓器的優(yōu)勢(shì)在于容量大、波形畸變小;電子式調(diào)壓則具有調(diào)節(jié)速度快、支持可編程控制、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的特點(diǎn)。
-
控制與輸入單元
配置電源開關(guān)、啟動(dòng) / 停止按鈕以及緊急停止按鈕,其中緊急停止按鈕為保障安全的關(guān)鍵部件;同時(shí)配備工作狀態(tài)指示燈,可直觀顯示電源、運(yùn)行、報(bào)警等設(shè)備狀態(tài)。
-
測(cè)量與顯示單元
-
配置輸入電壓表與輸入電流表,用于監(jiān)測(cè)試驗(yàn)變壓器初級(jí)側(cè)的電參數(shù)。
-
配置輸出電壓表,通常讀取低壓側(cè)電壓數(shù)值,并根據(jù)變比換算為高壓側(cè)電壓,也可直接接收外部分壓器的信號(hào)以顯示高壓值。
-
配置輸出電流表,一般讀取低壓側(cè)電流數(shù)值,或接收外部取樣電阻的信號(hào)以獲取電流數(shù)據(jù)。
-
保護(hù)電路
-
過流保護(hù):當(dāng)輸出電流超過設(shè)定閾值時(shí),快速切斷電源,避免設(shè)備因過流受損。
-
過壓保護(hù):當(dāng)輸出電壓超過設(shè)定數(shù)值時(shí),保護(hù)裝置立即動(dòng)作,保障系統(tǒng)安全。
-
零位保護(hù):確保調(diào)壓器處于零位狀態(tài)時(shí)才能啟動(dòng)設(shè)備,防止帶電壓沖擊啟動(dòng)對(duì)設(shè)備造成損害。
-
限位保護(hù):用于防止機(jī)械調(diào)壓器出現(xiàn)旋過頭的情況,保護(hù)調(diào)壓器的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
-
時(shí)間繼電器:可用于設(shè)定耐壓試驗(yàn)的時(shí)長,試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)值后,自動(dòng)控制電壓降壓回零。
-
箱體
通常采用金屬防護(hù)箱體,箱體上配備接地端子,通過可靠接地確保操作過程的安全性。
三、工作流程(以工頻耐壓試驗(yàn)為例)
-
準(zhǔn)備階段
確認(rèn)操作箱接地可靠,完成試驗(yàn)變壓器、試品、保護(hù)球隙等相關(guān)設(shè)備的連接工作,將調(diào)壓器旋至零位。
-
接線與設(shè)置階段
連接好測(cè)量線路,如分壓器等設(shè)備,根據(jù)試驗(yàn)需求設(shè)定過流保護(hù)值、試驗(yàn)時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)。
-
啟動(dòng)階段
合上電源開關(guān),按下啟動(dòng)按鈕,此時(shí)零位保護(hù)功能生效,允許后續(xù)操作的開展。
-
升壓階段
通過緩慢均勻地旋轉(zhuǎn)調(diào)壓手柄(手動(dòng)模式)或按下升壓按鈕(自動(dòng)模式)提升電壓,升壓過程中需密切監(jiān)視電壓表和電流表的數(shù)值變化。電壓表的數(shù)值應(yīng)平穩(wěn)上升至預(yù)設(shè)的試驗(yàn)電壓;電流表的數(shù)值用于指示試品的泄漏電流和電容電流,該數(shù)值應(yīng)保持穩(wěn)定且無突變。
-
計(jì)時(shí)階段
當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)設(shè)試驗(yàn)電壓后,啟動(dòng)計(jì)時(shí)程序,可選擇手動(dòng)計(jì)時(shí)或自動(dòng)計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)期間需持續(xù)監(jiān)視儀表的數(shù)值變化。
-
降壓與結(jié)束階段
試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)值后,均勻迅速地將電壓調(diào)回零位,隨后按下停止按鈕,最后斷開電源開關(guān)。
-
放電階段
對(duì)試品進(jìn)行充分放電操作后,方可進(jìn)行更改接線等后續(xù)工作。