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关键词:内熔丝内熔丝电容器元件直流分量过电压
1前言
目前,在我国生产的高压并联电容器、高压集合式并联电容器、高压交流滤波电容器中有很大一部分其内部的每个元件上都串接有内部熔丝,这种带内部熔丝的电容器在实际运行中,当有个别不良元件发生击穿时,与该元件串联的熔丝就会迅速将击穿元件切除,使整台电容器仍能在电网中继续运行,这是内熔丝起的正面作用。但是,内熔丝在动作时还有另一面,那就是在内熔丝动作后会在电容器内部各个串联段上产生持续工频过电压,在设计和使用电容器时,应予以足够重视,并采取相应对策,本文将对内熔丝电容器中内熔丝动作产生过电压的机理,过电压的特征进行定性定量的分析,从中找出其解决办法,供各位同行和专家参考。
2内熔丝动作引起过电压的机理
如图1所示,高压内熔丝电容器由m个串有内熔丝的元件相互并联后构成一个串联段,再根据电容器额定电压的高低由n个串联段相互串联后构成的。大部分高压全膜并联电容器的内部,在其出线端之间还并有一个内放电电阻,用以释放当电容器从电网中切除后在电容器上的剩余电荷。
在高压内熔丝电容器中,其每个元件的电容都是相同的。所以每个串联段的电容为:
Cs=mCy(1)
式中:Cs—串联段的电容(μF);
Cy—元件电容(μF);
m—每个串联段中元件的并联数
整台电容器的电容为:
C=Cs/n=mCy/n(2)
式中:C—整台电容器的电容(μF);
n—电容器中的串联段数,n>1
当内熔丝电容器在运行中因某种原因使其中的一个元件击穿时,内熔丝的动作过程可用图2表示。
从图2可以看到,元件击穿首先是击穿元件自身所贮存的电荷向击穿点G放电,接着与该元件并联的同一串联段上的元件所贮存的电荷通过与该击穿元件相串联的熔丝向击穿元件放电,在放电电流的作用下熔丝f迅速熔断,接着在绝缘油的作用下,在并联元件对击穿元件的放电过程中迅速将电弧熄灭,将击穿元件与故障串联段中的其它完好元件相隔离。
通过上述分析,使我们认识到与击穿元件相串联的熔丝的熔断主要是靠与该击穿元件相并联的其它完好元件组上贮存的电荷(或能量)对熔丝放电来实现的。为了使与击穿元件相串联的熔丝熔断,故障串联段中完好元件组中所贮存的电荷将减少Q0,在故障串联段上的电压也会下降一个U,即:
U=Q0/(Cs-Cy)(3)
式中:Q0—在熔丝熔断的过程中,故障串联段中完好元件组释放的电荷;
Cs-Cy—故障串联段中,完好元件组的电容;
U—故障串联段上的电压降落
这个U是一个由Q0引起的直流电压,因而对其而言系统的阻抗近于零,图2中的A、B两端近于短接,其等值电路如图3所示。
从图2和图3可知,在故障串联段因失去电荷Q0而产生电压降落U的同时,电容器中的其余串联段则通过系统向故障串联段充电,最终在故障串联段和电容器的其余部分Cs/(n-1)上都产生了一个直流电压分量,这两个直流电压大小相等,方向相反,所以UAB等于零,但UAO=UBO=U0且
式中:U0—故障串联段上的直流电压分量
由式(4)可以看出,由熔丝熔断产生的直流电压U0与熔丝熔断过程中故障串联段上所失去的电荷Q0成正比,与元件电容Cy成反比,与每个串联段中的并联元件数m近似成反比。在完好串联段上的直流电压分量为:
—其它完好串联段上的直流电压分量。
这样,我们就可以得到,熔丝动作后,作用在故障串联段和其它完好串联段上的电压为:
式中:分别为熔丝将故障元件切除后作用在故障串联段和非故障串联段上的电压;
分别为熔丝将故障元件切除后作用在故障串联段和非故障串联段上的交流电压分量的幅值;
-U0和U0/(n-1)分别为熔丝将故障元件切除切后作用在故障串联段和非故障串联段上的直流电压分量。
在图4中可以看出,熔丝将故障元件切除后,在故障串联段上和非故障串联段上都受到了交流加直流电压的作用。在故障串联段上受到的最大电压降峰值可以达到-U0,在非故障串联段上受到的电压峰值将达到U"m+U0/(n-1)。对于高压并联电容器通常n≥3,所以,在非故障串联段上所受到的电压峰值相对于故障串联段要小些。
国标GB11025—1989《并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器》标准中3.2条隔离要求的规定和4.2条隔离试验的规定,在下元件击穿时,熔丝应能将故障元件断开,在2.2的上限电压下试验时,除了过渡电压之外,断开的熔丝两端的电压降落不得超过30%,根据以上规定,合格的内熔丝在下动作时其电压降落U可能达到0.9Um,在2.2下动作时,其电压降落也可能达到0.66Um。
通过式(3)和式(4)我们可以求得在故障串联段上的电压降落U0为:
若高压并联电容器的串联段数n=4,则在故障串联段上的直流电压分量
关键词:高压电容器试验;试验项目;问题;注意事项
Abstract: In the substation, the load of electrical equipment, capacitor switching is the most frequent, because the product manufacturing or design, operation, improper maintenance caused damage accident of shunt capacitor is serious, will bring huge losses to the grid, so the high voltage shunt capacitor field test is very important. In this paper, the high voltage shunt capacitor test were analyzed, and put forward the related problems and matters needing attention.
Key words: high voltage capacitor test; test items; problem; note
中图分类号:TM411+.4文献标识码A 文章编号
引言
电力系统中,为降低电网电能传输过程中的损耗,提高运行经济性,需要进行容性无功功率就地补偿,实现无功就地平衡。尽管无功功率电源的种类很多,但目前国内用得比较普遍的是高压并联电容器。它具有运行灵活,有功功率损耗少,维护方便,投资少等优点。因此,在电网中应用非常广泛。
1试验项目
1.1测量绝缘电阻
电容器只测量两极对外壳的绝缘电阻,两极对外壳的绝缘试验可检查出极对壳的绝缘状态。测量时先用导线将两极连接起来,然后用2500V 绝缘电阻表测量两极对外壳的绝缘电阻, 其绝缘电阻值一般都在2000MΩ以上。现场不必进行极间绝缘电阻测量, 如果需要极间绝缘电阻,可用自持放电法进行。一般先将兆欧表轻摇几转,不超过5 转,然后通过电容器两极放电的放电声及放电火花来判断绝缘状况。
1.2测量电容值
电容量是电容器的一个主要技术数据,是交接和预防性试验的重要项目。测量电容量的意义在于交接时可以检查产品的实际电容是否与铭牌相符。如果进行了极间耐压试验,则在试验前后均应测量电容量,以检查试验时内部有无元件击穿。运行中,当电容器发生故障时如熔丝熔断等, 或预防性试验时,测量电容判断内部有无元件击穿。内部元件击穿短跑时, 对于高压电容器反映出电容量增大。电容器的电容量受温度的变化不大,电容器的绝缘介质为偶极性材料, 受潮以后,电容量变化很小。所以不能根据电容量来判断其绝缘是否受潮。但是电容器由许多电容元件串并联组成, 当个别元件因故障击穿或内部连接线、内熔丝断开后,串并联结构发生变化,电容量将发生显著变;电容元件击穿短跑,串联段数减少,电容量将会增大;元件连接烧断、并联元件数减少,电容量将会减少。根据产品的串并联数, 可以估算出内部损坏情况,电容元件部分击穿和引线烧断是电容器运行中的常见故障, 因此可以通过电容量不判断电容器有无缺陷。电容量的测量方法: 可以用电压电流表法、数字电容表法等方法测量电容量。测量电压可根据电源容量和测量表计量程适当选定。测量时要求电源频率稳定,并为正弦波,一般要求使用线电压, 使用的电流电压表应不低于0.5 级。测量时,当试验电压升到预定电压时并稳定以后,同时读取电流电压值,然后按表计算电容值。
1.3交流耐压试验
两极对外壳交流耐压试验的目的是检查电容器的主绝缘是否存在缺陷, 并检验其承受短时电压的能力。并联电容器进行两极对外壳的交流耐压试验时,两极必须短接加压。此项试验能够比较有效地发现电容器油面下降、内部受潮、瓷套管损坏以及机械损伤等缺陷。电容器对外壳的绝缘裕度较大,如果不是特殊原因, 正常的预防性试验进行交流耐压是不必要的。
两极对外壳交流耐压试验项目主要是针对套管及包封件的绝缘耐电强度进行检验。本试验所需的试验设备容量度不大, 在交接与预防性试验时都可进行。实际试验表明,它可以发现运行电容器油面下降、受潮、主绝缘劣化等问题。
1.4冲击合闸试验
冲击合闸试验的目的是检查电容器组补偿容量是否合适, 电容器所用熔断器是否合适以及三相电流是否平衡。在额定电压下,对电容器进行三次合闸、分闸冲击试验时应监视系统电压的变化及电容器每相电流的大小,观察三相电流是否平衡以及合闸、分闸是否给系统造成较高的过电压和谐振等现象。
2交接试验规定
新电容器装置的交接试验项目和标准按GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定进行。试验项目包括:测量绝缘电阻、测量电容值、交流耐压试验和冲击合闸试验。并联电容器测量绝缘电阻应在极对壳之间进行, 并采用1000V 的绝缘电阻表测量小套管对地绝缘电阻。电容值测量时应包括各只、各相、各臂、总的电容值。电容器组中各相电容的最大值和最小值之比,不应超过1.08。并联电容器电极对外壳交流耐压试验电压值,应符合下表规定,若当产品出厂试验电压值不符合下表规定时, 交接试验电压应按产品出厂试验电压值的75%进行。在电网额定电压下, 对电容器组的冲击合闸试验应进行3 次,熔断器不应熔断;电容器组各相电流相互间的总值不宜超过5%。
3预防性试验规定
电容器装置的预防性试验项目和标准按Q/CSG10007-2004《电力设备预防性试验规程》的规定进行。极对壳绝缘电阻不得低于2000MΩ。测量电容值偏差不超出额定值的-5%~+10%;电容值不应小于出厂值的95%。对集合式电容值,不应小于出厂值的96%;三相中每两线路端子间测得的电容值最大值与最小值之比不大于1.06 每相用三个套管引出的电容器组, 应测量每个套管之间的电容量,其值与出厂值相差在±5%范围内。渗漏油检查中发现漏油时停止使用。一般每年还进行1次电容器红外测温。
4现场试验存在的问题
电容器在现场进行预防性试验, 存在一定困难。一是电容器的台数多,如分散型电容器,一个变电所内少则数十至数百台,试验时要逐台将引线断开,有些接线端子锈蚀,拆卸安装都有困难,加上逐项试验,工作量异常繁重;其次,在现场试验需要的大功率试验变压器和高精仪器不易解决, 而且电源普遍含有高次谐波,再加上电场干扰,不易测得准确数据。此外,电容器停下来试验,如时间过长,会影响电网的无功率供应和电压质量。由于上述原因,电容器的预防性试验周期、试验项目和方法都应特殊考虑,周期应适当延长,项目和方法应简化。由于电容器早期损坏率较高,所以在新产品投入的最初阶段, 如半年至一年要进行一次预防性试验。以后的正常定期试验可延长至三年。此外,如运行中发现渗漏油、有电声或油箱鼓肚的电容器,可单独进行诊断试验,试验项目应按具体情况确定。
5试验注意事项
5.1试验前后对电容器两极之间、两极与地之间均应充分放电, 直接从两个引出端直接放电,不应在连接板上对地放电,因两极与连接板之间串有熔断器,若熔断器熔断,在连接板上放电不一定能将该电容器的电荷放完。
5.2在摇测绝缘过程中, 未断开兆欧表以前,不得停止摇动手柄,防止反充电损坏兆欧表。
5.3不允许长时间摇测高压并联电容器两极之间的绝缘电阻, 因电力电容器电容量较大,贮存电荷也多,长时间摇测时若不慎易造成人身及设备事故。
5.4采用的电流、电压表的准确度应不低于0.5 级。电流、电压互感器准确度不低于0.2级,以提高试验的准确性。
5.5发现电容器有渗漏油时应视该电容器为不合格,并应立即退出运行并及时更换。
5.6交流耐压试验仅对两端均绝缘的电容器进行, 若有一端与外壳相连则不能进行,两极必须连结一起,不能一极悬浮,测量试验电压必须在高压侧,不能在低压侧,以免因“容升”现象,使试验电压过高而损坏被试品。
6结语
对电容器进行试验, 主要是检查电容内部是否受潮, 电容元件有无击穿短路以及绝缘劣化等缺陷。掌握正确的现场试验方法,进行合理的试验项目, 能在减少试验工作量的同时,及时检出不良电容器,对降低电容器的故障率十分重要。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].2006.
以高压标准电容器测量结果不确定度评定为例,在提出数学模型的基础上,对各不确定度分量的来源及影响进行了详细分析和评定,并给出了有效自由度和扩展不确定度概念。由于有关高压电器方面的测量结果不确定度评定目前尚无标准,所以这一分析将有助于这方面信息和经验的交流,并促进同类实验室间的相互合作与研究。
【关键词】: 标准电容器 ,不确定度分量, 评定
【 abstract 】
High voltage capacitor measurement results in standard uncertainty as an example, the proposed based on mathematical model, the uncertainty of the source and the impact on the detailed analysis and evaluation, and gives the effective freedom and expanded uncertainty concept. Due to the high voltage apparatus areas of measurement results of the uncertainty at present there is no standard, so this analysis will help this information and experience of the exchange, and promote similar laboratory of mutual cooperation and research.
【 key words 】 : standard capacitor, uncertainty, and evaluation
中图分类号:O141.4文献标识码:A 文章编号:
一、测量标准
1.建立测量标准的目的、意义和用途
标准电容器是保存和传递电容量的实物标准。电容测试仪、电容电桥、RLC测试仪等仪器是我厂检验电容器质量的主要计量器具,广泛应用于生产和科研部门,为保证量值的准确可靠,解决量值溯源和传递问题,建立计量标准—标准电容箱标准器是十分必要的。
标准电容箱标准器是校准电容测试仪、电容电桥、RLC测试仪的电容量测量不确定度的一套标准器具。
2.测量标准的组成和工作原理
测量标准由SB2020精密十进位电容箱组成。SB2020精密十进位电容箱采用进口材料、特殊工艺加工制作的精密标准电容器,并经过老化处理、严格筛选,具有电容值准确性高,稳定性好,介质损耗小,容量随温度和频率变化小的特点,用于对电容测试仪、电容电桥、RLC测试仪的直接校准,测量工作原理如下图所示:
3.检定方法和检定依据
检定方法为直接检定法,检定依据为GJB/J5412-2005宽量程数字RLC测量仪检定规程。
二、测量标准性能
SB2020精密十进位电容箱主要技术指标:
电容值范围: 100pF~111.111uF
电容箱精度:±0.05%(100pF~1.0uF:1000Hz, 1uF~100uF: 100Hz)
温度系数:±5×10-5/℃
扩展不确定度:
置信概率P=95%,扩展因子tP =1.96,标准电容箱的扩展不确定度U为0.038%。
三、校准(检定)环境条件
项目名称 要 求 实际情况
四、测量标准不确定度的评定
1. 输出量
在实际检定时,标准电容箱标准器的输出量为标准器的有效C值。
2.数学模型
Y = Cei
Cei—— C 标准的实际有效C值
3. 不确定度来源
3.1 标准电容箱实际输出有效C值的不准确
3.2 Cei年稳定度引入的不确定度
3.3 温度变化引入的不确定度
3.4重复测量引入的不确定度
4. 标准不确定度评定
4.1 标准电容箱输出的Cei不准确所引入的不确定度分量u1
采用B类评定方法评定,视为正态分布,取包含因子K=2, a由上级计量检定部门检定证书中给出的扩展不确定度为0.02%
u1=0.02%/2=0.01%
数据来源于上级校准证书,认为u1很可靠,其自由度为ν1∞
4.2 Cei年稳定度引入的不确定度分量u2
由SB2020技术说明书给出其年稳定度为5×10-4,按B类方法评定,视为均匀分布,取包含因子K=1.73,则
u2=5×10-4/1.73=2.89×10-4=0.03%
不可靠度为10%,自由度ν2=50
4.3 温度变化引入的不确定度分量u3
温度是影响标准电容器量值的重要因素,由技术说明书得知,标准电容量的温度系数为
5×10-5/0C,在实际测量中,温度变化了50C,按B类方法评定,视为均匀分布,取包含因子K=1.73,则
u3=5×10-5×5/1.73=1.44×10-4=0.014%
不可靠度为10%,自由度ν3=50
4.4 重复测量引入的不确定度分量u4
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量值(uF) 0.1000 0.0999 0.0999 0.0999 0.0999 0.0999 0.1000 0.1000 0.1001 0.0999
由于电容测试仪的测量不重复引入的标准不确定度,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。选择重复性较好的4263B型RLC测试仪对SB2020输出为0.1uF时,在短时间内重复观测10次,得到测量列:
按下式计算出单次实验标准偏差:
=5.3×10-5uF
实验标准偏差相对值:
sn()/0.1001=0.053%
=0.017%
自由度ν4=10-1=9
5. 合成标准不确定度
由于各分量互不相关,因此合成标准不确定度:
= 0.038%
6. 扩展不确定度
有效自由度νeff =
由νeff =∞,查t分布临界值表得:当置信概率P=95%,t P=1.96,则
U= t P·uc =1.96×0.038%=0.074%
五、测量标准重复性
选择重复性较好的4263B型RLC测试对SB2020输出为0.1uF时,在短时间内重复观测10次,得到测量列:
按下式计算出单次实验标准偏差:
=0.000020uF
实验标准偏差相对值:
sn(x)/0.100=0.020%
结论:用10次测量的实验标准偏差相对值来表征标准器的重复性,标准器的重复性小于合成标准不确定度的三分之二,符合要求。
六、测量标准稳定性
选择重复性较好的4263B型RLC测试仪对SB2020输出为0.1uF时,每隔一个月测量一次,每次取10个数据,共测5次,(即n=10,m=5),进行测量标准的稳定性测量,测量数据如下:
实验标准偏差相对值:sm/0.100=0.036%
结论:用5次抽查测量的实验标准偏差相对值来表征标准器输出的稳定性,标准器的稳定性小于合成标准不确定度,符合要求。
七、测量标准不确定度的验证
本电容标准器送上级计量检定技术机构检定,给出检定值Y0,本标准器的示值Y与其检定证书中给出的检定结果Y0进行比较,其偏差相对值应小于本检定装置的扩展不确定度U。
本检定装置
示值Y 检定证书测量值Y0 本标准扩展
不确定度U
1000nF 1000.20nF 0.02% 0.074%
本检定装置的扩展不确定度经验证满足≤U,符合要求。
八、结论
经评定,本标准电容箱标准器的扩展不确定度为0.074%,并经验证满足要求,符合
GJB/J5412-2005宽量程数字RLC测量仪检定规程的要求。可以开展RLC测量仪、LCCG-1、WQJ-1等电容测试仪、电容电桥的检定工作。
九、参考文献
1. SB2020 技术说明书
2. GJB/J5412-2005宽量程数字RLC测量仪检定规程
3. JJG197—79 LCCG—1型高频电感电容测试仪试行检定规程
4.JJG137-86CC-6 型小电容测试仪检定规程
关键词:变压器;大容量;高电压;绝缘
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.184
0 前言
经济的快速发展要求机电行业适时的转变发展模式,摒弃不合时宜的高能源生产模式以顺应时展的要求[1]。在此背景下,绝缘技术从理论到具体的机电绝缘结构均得到了较大的发展与进步。绝缘技术的改进降低了火电投资比例,有助于低投入高效益的生产。其中,过电压与绝缘技术、防护技术、测试技术、绝缘结构、高电压和绝缘理论是研究高电压绝缘技术的主要内容。
1 绝缘材料分析
(1)绝缘胶材料。变压器使用的绝缘胶种类很多,具体包括环氧树脂胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯等。
(2)电工用塑料材料。填料、合成树脂、各种添加剂组成了电工用塑料材料,这种材料主要呈纤维状、粒状或粉末状,能够当作电缆电线绝缘保护材料使用。在一定的压力与温度条件下加工后可得电工设备绝缘零部件,且形状与规格多样[2]。塑料中的主要构成是合成树脂,合成树脂对塑料制品基本特性有决定性的作用。塑料可分为两种类型,热塑性塑料与热固性塑料,分类依据为树脂类型的不同。在热塑性塑料中,树脂分子的线型结构不会受热挤与热压影响,不会出现明显的化学、物理性质变化,可溶性依然良好。而热固性塑料则不同,树脂分子受热压影响会变为网状结构,得出不熔、不溶的固体。因此,热塑性塑料具有反复多次成型的特征。
(3)绝缘漆管材料。玻璃纤维与面纱是绝缘漆管的两种底材,绝缘漆管的树脂主要有硅橡胶浆、硅有机漆、改性聚氯乙烯树脂、醇酸清漆、油性绝缘清漆几种类型。
(4)气体绝缘材料。气体绝缘材料不但能够绝缘,还能够发挥保护、冷却、灭弧等作用,因此,气体绝缘材料在电气设备的使用比较常见,甚至气体在部分设备中属于主绝缘材料。液体固体绝缘中普遍存在气体空隙,只是不同绝缘中使用的量不同[3]。气体需具备来源丰富、价格低廉、惰性、热导率高、不燃、液化温度低、绝缘强度高等特点才能用作绝缘材料,其中惰性指的是不会同共存材料反应。
二氧化碳、氮气、空气、六氟化硫及混合气体等是气体绝缘材料的主要类型。气体电介质使用最广的是空气,廉价、分布广阔是空气的特点,用作混合介质的优势表现在物理化学性能稳定、击穿后能自愈、液化温度低等,因此,空气绝缘介质在断路器中使用较多。但空气中存在杂质较多,其氧化作用会在接触金属材料时发生腐蚀反应,而氮气在这方面的稳定性比空气更高,惰性且不会助燃,因此,在电气设备中气体电介质常使用压缩氮气作为材料。六氟化硫击穿场强很高,属于电负性气体,其绝缘强度在0.2MPa气体压力下与绝缘油相当。与空气相比,六氟化硫在均匀电场中是其2.5倍,且灭弧能力是其数10倍,灭弧性能优良。此外,纯净的六氟化硫耐热性与稳定性较好,无毒性,不会在500℃下分解,同卤素、碱、酸、水、绝缘材料不会在150℃条件下作用。因六氟化硫有诸多优点,在高压电气设备中的使用日益受到重视,使用越来越广泛。超过两种以上的气体组成了混合气体,纯六氟化硫与六氟化硫混合气体二者的电气强度相比,后者更优更明显,且价格更为经济,其中被认为有很大发展前景是六氟化硫与氮气的混合气体。
在放电电压以下,气体的绝缘电阻通常非常高,即使出现绝缘破坏也能自行恢复。其不足主要是绝缘屈服值较低,与固体相比较差。在电气设备中气体绝缘材料主要担负着绝缘任务,适用于高频、高压绝缘,主要是因为这一材料具有小损耗、小介电常数以及小电导。
2 技术类型分析
(1)少胶粉云母脂环氧VPI绝缘技术。少胶粉云母脂环氧VPI绝缘实际作用的发挥需要辅助使用VB2645树脂,并引进专门TMEIC绝缘,这一技术类型成品的获得需经过稀释、合成等操作,合成需有专门的工艺,成品获得过程通常需要使用浸渍树脂、固化剂。
(2)LD.F绝缘技术。这一绝缘技术有较多分类,主要得益于长期的发展与完善,其中包括抵压机电绝缘,以变频电机、同步电动机等作为低压机电绝缘的代表[4]。LD.F绝缘有非常明显的优势,如电气性能好、稳定性强、耐热性强、绝缘厚度非常薄等,其优势已然得到了普遍的认可,有助于降低安全隐患。LD.F绝缘工艺简单,运行可靠安全,易于掌握,能够实现净化生产与能源的节约,是对当下无污染生产要求的积极贯彻,自然得到了大力的推广与使用。在不断的实践与研究中,LD.F绝缘不断的提升、不断的创新,现阶段其发展的方向为向6kv和10kv减薄机缘厚度,理想的减薄厚度为1.0mm,而低于2.0mm 为10kv单边绝缘的理想厚度。现阶段,虽LD.F绝缘的使用有较好的效果,但市场需求并不会停滞不前,因此仍需不断的完善与发展,提高技术使用的适应性。
(3)多胶模压绝缘体技术。这一体系的主要构成是通过多胶粉云母带连续式绕包、模压成型,在交流电机行业中推行,效果较好。虽多胶云母有诸多种类,但以环氧多胶粉云母带使用最多,此外,VPI体系类型也较为常见。在我国,尤其是在机电制造业这一绝缘体非常受欢迎,国内大多数公司都选择使用这一绝缘体。在经济全球化影响下,技术合作交流增多,通过各国间的交流引进了不少关联技术,国内的不少绝缘材料都是来自于国外公司。在技术更新日新月异的时代,新产品更新换代非常快,以LD-F绝缘体系为例,LD-F绝缘体系使用的材料是少胶单面补强高定量鳞片,这种材料比较稀有,此外,补强材料为聚酯薄膜材料与的玻璃纤维材料两种。渗透性强、含量高是云母的优点,固化树脂效果较好,能有效防止流失,作为备选材料十分优良。
3 结束语
单靠传统的绝缘材料难以实现高压大容量变压器理想的稳定与可靠状、运行,因此,需积极应用新的绝缘技术与绝缘材料,加大研发力度与投入,不断的提高绝缘技术水平,优化绝缘体系性能,为高压大容量变压器运行的稳定与安全提供保障,更好的满足生活生产的需求。
参考文献:
[1]刘复林,韩延纯.大型电力变压器常见故障和状态检修要点[J].黑龙江科学,2015(03):21+25.
[2]常非,赵丽平.高压大容量五电平变换器在RPC中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2014(09):40-45.
关键词:燃烧充分、彻底;接触不良;电火花不强;点火正时
随着我国国民经济的迅速发展,汽车保有量不断提高,大城市对使用汽车的要求也越来越高,不仅对汽车的技术性能(如动力性、经济性)有更高的要求,而且对车辆的废气排放和噪音也有新的要求,尤其是汽油发动机常见故障很多,最常见的故障就是点火系统的故障。
1、发动机在运行时,发出无节奏“突突”声
发动机运转时,排气消声器发出无节奏的“突突”声,而且转速越高 声音越大,并伴有化油器回火;排气消声器放炮等现象,造成车辆废气排 放污染严重,发动机动力明显下降,并且发动机出现了经常熄火的现象,经济性明显变差。
2、造成发动机故障的原因分析
要使发动机能发出最高动力且排放污染小,则要确保发动机能充分燃烧。发动机充分燃烧的主要条件,就是点火系点火正时并能够产生足够强的火花去燃烧混合气。因为只有点火正时,燃烧充分,才能保证发动机做功时能产生足够大的爆炸力,去带动发动机曲轴以高速运转,同时,燃烧充分、彻底才能保证最大限度减少有害废气的产生,减少环境污染。由此得出结论,发动机点火系出现故障会使点火不正时,产生的电火花减弱,从而降低燃烧的充分性。燃料不能在气缸内完全燃烧,未燃烧的废气就会在排气管补燃或排出,造成排气管放炮或废气排放严重,最终使发动机输出功率下降。
根据以上分析,拔下一个缸的高压线进行跳火试验,发现火花颜色发红,证明点火火花过弱。这是燃烧不充分故障的原因。造成发动机点火系点火火花过弱的原因大致有以下几点:
2.1 高压电线接触电阻过大
点火线圈产生的高压电由高压线配送到火花塞的中心电极,由于经点火线圈变压形成高压电,火花塞旁电极连接地线,高压电可以跳过间隙到火花塞旁电极接地,在电压跳过间隙的瞬间产生火弧。如果高压电线接触电阻变大,会减低电压,电压低,产生的火花能量也必然减少,造成电火花能量减弱,令电火花不强。
2.2 分电器盖短路漏电故障
分电器盖将中央高压线传来的高压电配送到各缸的火花塞,如果其漏电或中心炭精,以及各高压导电柱烧蚀造成接触不良,则也会令高压电能量减少,从而降低电火花能量,令电火花不强。
2.3 分火头烧焦造成接触不良故障
分火头用于将分电器盖中心炭极传来的高压电,送至分电器盖的各个导电桩。高压电由分火头的导电片传导,当导电片烧蚀、烧焦而导至高压电传导不良时,便会造成电压下降,令高压电能下降,从而降低电火花能量,令电火花不强。
2.4 断电器触点脏污、烧蚀造成接触不良故障
断电器触点脏污或烧蚀,造成接触电阻过大。断电器触点用于控制点火线圈初级电路周期性通断,其接触电阻增大,必造成点火系初级电流减少,最终造成偶合的高压电减少。高压电减少,产生的电火花也就减少。
2.5 电容器断路故障
电容器是用来并联断电器触点,吸收触点打开时产生的火花的。如果电容器短路故障,则断电器触点不能打开切断初级电流,也就无高压电产生,点火系不工作;如果电容器断路,则断电器触点烧蚀,导致接触不良,从而降低电火花能量,令电火花不强。
3、排除故障的措施和方法
根据以上原因分析,围绕着发动机燃烧不充分时出现的故障现象,对逐个可能产生的原因进行检查分析,对可能会产生故障的部位采取先易后难的方法进行检查。检查方法和步骤如下:
3.1 高压电线检查
观察高压电线和端子,没有发现腐蚀、断裂或变形。每条线电阻(没有脱开盖时电阻),均属正常。
3.2 分电器盖检查
先检查分电器盖中心炭精触点、盖内分布的导电桩和盖上各高压点火线插孔,没发现烧蚀和熏黑现象。把火花塞上的所有高压线拨掉,拆下分电器盖,将所有高压线端头距离气缸3~4mm,打开点火开关,拨动断电器触点臂,此分线头与气缸体没有跳火。再拔掉分电器盖上的所有高压线,将中央高压线插到任一高压线插孔中,并在其分线孔邻近的插孔中再插上一根高压分线,使其端头距气缸体3~4mm。打开点火开关,拨动断电器触点臂,此分线端头与气缸体没有跳火,然后以此方法检查其他高压分线插孔,都没有漏电,证明分电器盖不存在漏电故障。
3.3 分火头检查
先观察分火头导电片端头,没有发现有烧缺、烧焦现象,再将分火头反放于气缸盖上,使其导电片与气缸接触,然后将高压线的端头距分火头座孔约2~3mm,同时接通点火开关,拨动断电器触点臂,使其一开一闭。此时高压线端头分火头座孔之间没有火花跳过,说明分火头工作正常。
3.4 点火调节装置检
拆下分电器总成解体检查,离心式调节器的离心重块甩动灵活、平稳、无卡滞和松旷现象,将分电器轴固定不动,使离心重块向正常旋转方向转到极限位置,在突然放松时,离心重块立即返回原位,证明离心式调节器工作正常。检查真空式调节器,膜片无裂损,拉杆与弹簧连接牢固,管接螺母无漏气,说明真空式调节器良好。
3.5 断电器检查
在触点闭合时,用弹簧秤的挂钩钩住活动触点的尖端,沿着触点的轴向拉动弹簧,张力读数为57.8N(5.9kgf),说明触点臂张力正常。再拨动断电器触点臂观察其触点,发现触点有严重烧蚀现象。用万用表测量触点之间电阻,指示数为5Q,证明触点电阻增大,以致初级电流减少,高压电降低,造成了电火花减少的故障。
3.6 电容器检查
拆下电容器放在气缸盖上,使点火线圈上的高压总线端头距电容器引线3~5mm。接通点火开关,拨动断电器触点,使其一开一闭约3~4次,此时高压总线端头与电容器引线之间有火花跳过。立即将电容器引线与其外壳刮火(即放电),不能产生强烈的篮白色火花,确定其已损坏。
经过以上的综合检测与判断,找出了引起发动机在各种转速下发出无节奏的“突突”声、发动机有熄火故障的主要原因是电容器损坏,导致断电器触点经常烧蚀。点火系统工作时,当断电器触点打开,随着初级电流减小,磁场发生变化,次级绕组产生高压电的同时,在初级绕组中也产生自感电动势,其值可达200~300V,它将作用在触点间隙,击穿触点间隙产生火花,使触点迅速烧蚀,同时使初级电流不能迅速中断,磁场变化减慢,使次级电压降低。为了消除这一影响,在触点两端并联一个电容器,当触点打开时,初级绕组产生的自感电动势向电容器充电。由于电容器适当,充电时间极短,不仅减小了触点间火花,延长了触点的使用寿命,而且加速了初级电流消失,提高了磁场变化速率,从而使次级电压提高。所以,断电器触点烧蚀和电容器损坏,导致低压电流减小,次级电压下降,火花能量减小,引致了点火系这一故障。
4、结论
通过以上的方法和步骤,这台车发动机排气放炮、功率下降的故障已修复好。并从中得出结论,造成这一故障的原因是点火系电容器有故障,使触点断开时产生火花烧蚀触点,令触点接触电阻增大,导致产生的高压电不高,产生的电火花不强,混合气在气缸内燃烧不彻底。
参考文献: