120kV/2mA直流高壓發(fā)生器是電力系統(tǒng)中用于開展直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流檢測(cè)的核心裝備,廣泛應(yīng)用于電力電纜、氧化鋅避雷器、變壓器、發(fā)電機(jī)等高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)?,F(xiàn)代主流的120kV/2mA直流高壓發(fā)生器普遍采用PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù)與大功率IGBT器件,通過(guò)逆變、升壓和倍壓整流三個(gè)核心步驟,將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的高電壓直流輸出。設(shè)備首先通過(guò)整流濾波將工頻交流轉(zhuǎn)換為直流,再經(jīng)由PWM電路逆變?yōu)閹资Ш掌澋母哳l交流電,接著利用中頻變壓器進(jìn)行升壓,最后通過(guò)由高壓硅堆和電容器構(gòu)成的倍壓整流電路輸出120kV直流高壓,并配合電壓大反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,確保輸出電壓穩(wěn)定且紋波系數(shù)通常小于等于百分之一。
在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作前,必須嚴(yán)格檢查設(shè)備狀態(tài)。應(yīng)確認(rèn)控制箱、倍壓筒外觀無(wú)破損,聯(lián)接電纜無(wú)斷路或短路。布置設(shè)備時(shí),需將控制箱和倍壓筒放置在合適的安全位置,分別接好電源線、中頻輸出電纜和接地線。這里有一個(gè)極其關(guān)鍵的接地要求,即保護(hù)接地線、工作接地線以及放電棒的接地線均應(yīng)單獨(dú)連接到試品的地線上,實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地,嚴(yán)禁各接地線相互串聯(lián)使用,以免擊穿時(shí)地電位抬高形成反擊從而損壞儀器。檢查電源開關(guān)應(yīng)處于關(guān)斷位置,調(diào)壓電位器應(yīng)在零位,過(guò)電壓保護(hù)整定撥盤開關(guān)一般設(shè)置為試驗(yàn)電壓的1.10至1.20倍。

啟動(dòng)與升壓操作時(shí),接通220V電源開關(guān),此時(shí)電源指示燈亮。按高壓接通按鈕,高壓指示燈亮,隨后順時(shí)針?lè)较蚱骄徴{(diào)節(jié)調(diào)壓電位器,輸出端即從零開始升壓。升壓速度需嚴(yán)格控制,一般以每秒3至5kV上升為宜,對(duì)于大電容試品如長(zhǎng)電力電纜,更需緩慢升壓,否則可能導(dǎo)致電壓過(guò)沖,同時(shí)需監(jiān)視充電電流不超過(guò)發(fā)生器的最大允許電流。當(dāng)升到所需的120kV或設(shè)定電壓后,按規(guī)定時(shí)間記錄微安表的泄漏電流讀數(shù),并觀察控制箱及輸出電纜有無(wú)異常聲響或放電現(xiàn)象。若進(jìn)行氧化鋅避雷器試驗(yàn),當(dāng)電流升至1000微安時(shí),可直接按下0.75倍電壓按鈕,讀取相應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)完畢后的降壓與放電順序同樣不可忽視。首先應(yīng)將調(diào)壓電位器緩慢回旋至零位,隨后按下高壓分?jǐn)喟粹o切斷高壓輸出,并關(guān)閉電源開關(guān)。此后,必須使用專用的放電棒對(duì)試品進(jìn)行多次放電操作,放電完成后方可靠近試品進(jìn)行拆線工作。若直接斷電后馬上觸碰試品,殘余電荷會(huì)造成嚴(yán)重的人身傷害。
針對(duì)120kV/2mA直流高壓發(fā)生器的常見故障,可遵循先簡(jiǎn)單后復(fù)雜、先外部后內(nèi)部的原則排查。若打開電源開關(guān)后電源指示燈不亮,應(yīng)首先檢查電源線是否開路以及電源保險(xiǎn)絲是否熔斷,更換同規(guī)格保險(xiǎn)絲即可。若電源指示燈正常但無(wú)法合上高壓,多是調(diào)壓電位器未歸零或接地線未接好,需將電位器調(diào)零并確保可靠接地。若高壓數(shù)字微安表指示始終為零,可能是微安表?yè)p壞或屏蔽線接觸不良,需檢查連接或返廠維修。若升壓過(guò)程中紅燈滅綠燈亮,通常是試品短路、擊穿或過(guò)壓過(guò)流保護(hù)動(dòng)作,需檢查被試品絕緣狀況并調(diào)整保護(hù)整定值。若電壓表數(shù)字波動(dòng)大,多為航空插頭或屏蔽線頭焊接點(diǎn)脫落,重新焊接即可。
日常維護(hù)與保養(yǎng)是保障設(shè)備壽命的關(guān)鍵。應(yīng)定期用干燥軟布擦拭控制箱表面及倍壓筒絕緣管,清除灰塵,切忌使用有機(jī)溶劑以免腐蝕部件。設(shè)備應(yīng)存放在干燥通風(fēng)處,若長(zhǎng)期未使用,建議每月通電十分鐘以上進(jìn)行防潮驅(qū)潮。每次使用前檢查電源線、插頭及接地線的牢固性,及時(shí)更換老化的線纜。定期對(duì)電壓表和電流表進(jìn)行校準(zhǔn),確保顯示精度,同時(shí)檢查過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)功能是否靈敏可靠。嚴(yán)格遵守上述工作原理認(rèn)知、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程以及針對(duì)性的維修保養(yǎng)措施,方能確保120kV/2mA直流高壓發(fā)生器在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的安全穩(wěn)定運(yùn)行,獲取準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。