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交直流高压试验变压器概述与结构

来源:美端电气   发布时间:2019-07-29 06:49



  一、概述:
轻型交直流高压试验变压器是根据机电部《试验变压器》标准在原同类产品基础上经过大量改进后而生产的轻型交直流高压试验变是在(G)系列试验变压器的基础上按照国家标准《ZBK-41006-89》经过改进后而生产的一种新型产品。本系列产品具有体积(volume)小、重量轻、结构紧凑、功能齐全,通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电气元件、绝缘(insulated)材料(Material)进行汇频或直流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。

  二、产品结构
   轻型高压试验变压器采用单框芯式结构。初级绕组绕在铁芯上、高压绕组在外,这种同轴布置减少了漏磁通,因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角结构,整体外形美观大方。其外部结构图见图1,内部结构见图2。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
变压器外部结构示意图
1—短路杆D              2—均压球            3—高压套管    
4—变压器提手            5—油阀               6、7—次压输入
  A、x 
8、9—测量端子E F      10—变压器外壳接地端      11—高压尾 
12—高压输出A          13—高压硅(silicon)堆             14—变压器油
15—铁芯                16—次低压绕组           17—测量绕组
18—二次高压绕组
在试验变压器中,
  A、x为低压输入端子,
  E、F为低度表测量端子,
  A、X为高压输出。直流电阻快速测试仪调节稳定度高,全量程平滑调压,输出电压调节采用进口单个多圈电位器,升压过程平稳,调节精度高,并设计有粗调和细调功能。电压调节度优于0.1%,电压、电流测量误差小于1.0%,脉动因数优于0.5%。

  三、工作原理:
    轻型高压试验变压器为单相变压器,联结组标号I.I.用二频220V(10KVA以上为380V)电源接入系列操作箱(台),经操作箱内自耦调压器(50KVA以上调压器外附)调节至0-200V(或0-400V)
电压输出至试验变压器的初级绕组,根据电磁感应原理,在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高电压。
1、 单台试验变压器的工作原理图见图3
图3:单台高压试验变压器原理图
 
2、单台试验变压器工作原理图见图4,图中高压套管中装有高压硅堆,串接在高压回路中作半波整流,以获得直流高电压。变压器电阻测试仪率先应用最新的PWM高频脉宽调制技术,闭环调整,采用了电压大反馈,使电压稳定度大幅度提高。使用性能卓越的大功率IGBT器件及其驱动技术,并根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。使直流高压发生器实现了高品质、便携式,并能承受额定电压放电而不损环。当用一短路杆将高压硅堆短接时,可获得工频高电压,作为交流输出状态,取消短路杆时,作为直流输出状态。
图4单台交直流试验变压器原理图
图中:D-短路杆              VD-高压硅堆
3、三台试验变压器(Transformer)串级获得更高电压的结线原理图   5。 串级高压试验变压器有很大的优越性,因为整个试验装置由几台单台试验变压器组成,单台试验变压器输出电压容量小,电压低、重量轻、便于运输和安装,它既然 可串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用,又可分开成几套单台试验变压器单独使用。整套装置投资小,经济实惠。图5中,在*级和第二级的每个单无试验变压器中都有一个励磁绕组A1、C2和A2、C2。在三台串级试验变压器基本原理图中,低压电源加在试验变压器I的;初级组a1×1组,单台试验变压
  I、Ⅱ、Ⅲ的输出电压都是V。励磁绕组A1、C1给第三级试验I Ⅱ 的初级绕组供电。第二级试验变压器Ⅱ的励磁绕组A2、C2给第三级试验变压器I Ⅱ的初级绕组供电。第二级试验变压器Ⅱ和第三级试验变压器Ⅱ的箱体分别处 在对地为1V和2V的高电位上,氢箱体对地是绝缘的,试验变压器I的箱体是接地的。这样*级、第二级、第三试验变压器对地的额定输出电压分别为1
  V、 2
  V、3
  V、其额定容量分别为3
  P、2
  P、1P。
试验变压器高压套管中的高压硅堆未画出,其原理与上图相同。变压器电阻测试仪率先应用最新的PWM高频脉宽调制技术,闭环调整,采用了电压大反馈,使电压稳定度大幅度提高。使用性能卓越的大功率IGBT器件及其驱动技术,并根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。使直流高压发生器实现了高品质、便携式,并能承受额定电压放电而不损环。

  四、使用方法:
1、试验变做被试品的工频耐压试验使用接线原理图。
图5:三台试验充压器串级接七原理图
图中:P-容量(KV)  V-电压(KV)   G1、G2-绝缘支架
 
 
 
 
 
 
图中:R1-限流电阻 FYQ-阻容分压器 RF-球间隙保护电阻 G-球间隙   Cx-被试品
注:高压尾必须可靠接地。
工频耐压试验中限流电阻R1应根据试验变压器的额定容量来选择(xuanze)。如高压侧额定输出电流在  100-300MA时,可取0.5-1Ω/V(试验电压);高压侧额定输出电流为1A以上时,可取1Ω/V(试验电压)。常用水电阴作为限流电阻,管于长度可按150KV/m考虑,管子和粗细应具有足够的热容量(水阻液配制方法:用蒸馏水加入适量硫(化学符号:S)酸铜配制成各种不同的阴值)。
球间隙及保护电阻:当电压超过球间隙整定值时(一般取试验电压的110%-120%)球间隙放电,对被试品起到保护作用。球间隙保护电阻可按1Ω/V(试验电压)选取。
在 工频耐压试验中,低压侧测量电压(仪表电压)不是非常准确的,其原因是由于试验变压器存在着漏抗,在这上个漏抗上必然存在着压降或容升,使试品上的电压低 于或高于低压侧测量电压表上反映出来的电压。工频耐压试验时,被试品上的电压高于试验变压器的输出电压,也就是所谓容升现象。感应耐压试验时。试验变压器 的漏抗必须存在着压降。为了准确测量被试品上所施加电压,因此常在高压侧接入RCF阻容分压器来测量电压。
工频耐压试验操作注意事项
(1)试验人员应做好分工,明确相互间联系办法。并有专门人监护现场安全及观察试品状态。
(2)被试品应清扫干净,并*干燥,以免损坏被试品和试验带来的误差。
(3)对丁大型试验,一般都应先进行空升试验。即不接试品时升压至试验电压,校对各种表计,调整间隙。
(4)升压速度不能太快,并必须防止突然加压。例如调压器不在零位的突然合闸,也不能突然切断电源,一般应在调压器降至零位时拉闸。
(5)当电压升至试验电压时,开始计时,到1min后,迅速降到1/3试验电压以下时,才能拉开电源。
(6)在升压或耐压试验过程(guò chéng),如发现下列不正常情况时,应立即降压,切断(割开;截断)电源,停止试验并查明原因:
  ①电压表指针摆动很大;
  ②发现绝缘(insulated)烧焦或冒烟;
  ③被试品内有不正常的声音。
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