淺談?dòng)脹_擊電壓法判別變壓器及電動(dòng)機(jī)繞組同極性的方法

      變壓器、電動(dòng)機(jī)大修或新安裝試驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)要做極性的檢測(cè)，變壓器線圈的極性主要取決于線圈的繞向，繞向改變極性也會(huì)改變。極性是變壓器并聯(lián)的主要條件之一，如果極性接反，在線圈中將出現(xiàn)很大的短路電流，甚至把變壓器燒毀。同樣電動(dòng)機(jī)的引出線接錯(cuò)，電機(jī)也將無(wú)法正常運(yùn)行。另外，變壓器、電動(dòng)機(jī)的接線頭標(biāo)識(shí)在無(wú)法辯識(shí)時(shí)，也必須設(shè)法查明繞組的極性。由于采用沖擊電壓法（即電池一毫伏表法）判別變壓器、電動(dòng)機(jī)繞組的極性比較簡(jiǎn)便，因此，這種判別方法在我們的檢驗(yàn)工作中得到廣泛的應(yīng)用。

      1方法及分析在任一瞬間原、副繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電位情況都相同的對(duì)應(yīng)端稱為變壓器繞組的同極性（或同名端）。用沖擊電壓法判別變壓器繞組的極性時(shí)，其接線如所示，有節(jié)干電池串聯(lián)一開(kāi)關(guān)接到其一次繞組，二次繞組接入直流毫伏表，利用合上開(kāi)關(guān)2瞬間的電流沖擊突變，使表頭指針發(fā)生擺動(dòng)，若毫伏表指示為正值（或負(fù)值），則與電池正極相連接的端點(diǎn)和與毫伏表“+”柱（或柱相連接的端點(diǎn)為同極性。

      將中的鐵芯如展開(kāi)，當(dāng)合上開(kāi)關(guān)后，瞬變電流通入繞組AX時(shí)，在鐵芯中就產(chǎn)生逐漸增大的主磁通與此同時(shí)，在繞組AX和ax中便感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)愣次定律，感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)企圖阻止主磁通的變化，即方向與！a相反。根據(jù)右手螺旋定則，繞則ax中的感應(yīng)電流必然從x經(jīng)過(guò)繞組流向a，使毫伏表正轉(zhuǎn)。此時(shí)a端為高電位，同理，繞組AX中的A端亦為高電位。因此，A與a端為同極性。因A端與電池正極相連，端與毫伏表“+”柱相連，故說(shuō)明上述繞組極性的判別方法是正確的。

       三相電動(dòng)機(jī)中各個(gè)繞組的首（或尾）端稱為電動(dòng)機(jī)繞組的同極性。用沖擊電壓法判別電動(dòng)機(jī)繞組的極性時(shí)，接線如所示。同樣，有12節(jié)電池串聯(lián)一開(kāi)關(guān)接到其中一相，另一相接入直流毫伏表，利用合上開(kāi)關(guān)2瞬間的電流沖擊突變，使表頭指針發(fā)生擺動(dòng)，若毫伏表指針的指示為“正”（或負(fù)時(shí)），則與電池正極相連接的端點(diǎn)和與毫伏表（或“+”）相連接的端點(diǎn)為同極性。

      將中的三相電動(dòng)機(jī)定子繞組用展開(kāi)圖表示，當(dāng)合上2時(shí)，流入AX繞組的瞬變電流方向所示，隨之產(chǎn)生的主磁通的方向如的電動(dòng)機(jī)端面中的虛線所示。這電網(wǎng)內(nèi)部電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的各種電氣設(shè)備，有時(shí)會(huì)在并無(wú)雷閃放電情況下遭受損壞。究其原因：一是設(shè)備絕緣老化等原因出現(xiàn)故障；二是短時(shí)間作用于設(shè)備上的電壓可能超過(guò)設(shè)備*高工作電壓，若此電壓已高到超過(guò)該設(shè)備所具有的耐受能力，就會(huì)損壞絕緣。通常把作用于設(shè)備而幅值超過(guò)其*高工作電壓的電壓統(tǒng)稱為過(guò)電壓，而其中由于電網(wǎng)內(nèi)部原因所產(chǎn)生的稱之為內(nèi)部過(guò)電壓。

      電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備具有電感、電容元件，這些元件中能量都不能突變的。當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，如投切電感、電容元件、投切線路或當(dāng)電網(wǎng)故障等都引起電感、電容元件的工作狀態(tài)發(fā)生變動(dòng)。正是由于初始和穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)的不同，將激發(fā)電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)換、振蕩，從而導(dǎo)致了過(guò)電壓的出現(xiàn)，這就是形成內(nèi)部過(guò)電壓的根源。盡管由于內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生原因各異，但基本思路是設(shè)法消除或抑制這種振蕩過(guò)程，從而達(dá)到限制過(guò)電壓的目的。

      1電網(wǎng)內(nèi)部過(guò)電壓的類型電網(wǎng)內(nèi)部形成或產(chǎn)生的過(guò)電壓通常分為：暫態(tài)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓兩大類。

      暫態(tài)過(guò)電壓是指快速突升的高電壓脈沖疊加到供電電壓上引起電壓升高，它是一種在持續(xù)時(shí)間范圍內(nèi)衰減較慢的過(guò)電壓。它形成原因是多方面的，如雷擊殘壓，電容器切換、感性負(fù)載切換等。

      操作過(guò)電壓則是運(yùn)行人員在操作過(guò)程中人為或事故所產(chǎn)生的過(guò)電壓。它產(chǎn)生原因是由于操作而引起電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的改變。如投切大容量變配電設(shè)備、操作設(shè)備不當(dāng)?shù)纫痣妷荷?。操作過(guò)電壓的特點(diǎn)是：波頭部分的等值頻率低，不重復(fù)，其過(guò)電壓及其防護(hù)福建福安市賽歧供電公司金秋生幅值常與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備特性一一特別是開(kāi)關(guān)的特性有關(guān)。

      2暫態(tài)過(guò)電壓形成的機(jī)理

      2.1單相接地故障形成過(guò)電壓在中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，單相接地故障出現(xiàn)的概率*大，而且這一概率將隨電網(wǎng)電壓升高而增加。當(dāng)電網(wǎng)某相發(fā)生接地時(shí)，將會(huì)引起正常相電壓的升高。

      電網(wǎng)線路在運(yùn)行中，由于種種原因而發(fā)生單相接地，接地形成的對(duì)地電容與變壓器勵(lì)磁電感形成振蕩而產(chǎn)生諧振過(guò)電壓。

       2.2負(fù)荷突變形成過(guò)電壓電網(wǎng)運(yùn)行中，當(dāng)突然切除或因事故而甩掉大負(fù)荷時(shí)，均會(huì)造成電壓升高。如電網(wǎng)內(nèi)并網(wǎng)運(yùn)行水電站，在電網(wǎng)甩掉大負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)的磁鏈不能突變，具有保持原輸出功率時(shí)的暫態(tài)電勢(shì)不變的性質(zhì)。若因事故甩掉大負(fù)荷，由于水輪機(jī)的調(diào)速器和制動(dòng)設(shè)備的惰性，使剛甩掉負(fù)荷時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增快，而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電壓升高。若是在輸電線路末端甩掉負(fù)荷，由于架空線路具有電容效應(yīng)，造成線路末端電壓的升高；且電源容量愈小，輸電線路末端電壓升高值愈大。

      2.3諧振形成的過(guò)電壓欄目編輯/羅斌時(shí)由于！A是逐漸增大的，因此接有毫伏表的C相繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，其方向是阻礙5的變化。根據(jù)右手螺旋定則，C相感應(yīng)電流方向應(yīng)如、5所示，磁通方向如圖；中實(shí)線所示?？煞纸夂痛怪庇?，故對(duì)主磁場(chǎng)不產(chǎn)生影響，而方向相反，是抵消的分量。由于感應(yīng)電流由C端經(jīng)繞組Z端流向毫伏表“+”柱，因此毫伏表正轉(zhuǎn)。與A端相對(duì)應(yīng)的C端是和毫伏表的柱相連，這與上述電動(dòng)機(jī)繞組極性的判別方法是一致的。當(dāng)檢測(cè)B相繞組極性時(shí)，B相的感應(yīng)電流方向和形成的磁場(chǎng)如，其極性判別方法與C相相同。

       3 綜述無(wú)論是變壓器或電動(dòng)機(jī)，當(dāng)采用沖擊電壓法判別繞組同極性時(shí)，繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的電流總是要阻止感生它的磁場(chǎng)變化的，即感應(yīng)電流與瞬變電流的方向是相反的，但由于變壓器與電動(dòng)機(jī)同極性的定義，繞組的分布和鐵芯磁路的結(jié)構(gòu)不同，因此檢測(cè)時(shí)毫伏表的指示亦相反。