干式變壓器感應耐壓試驗
試驗介紹：
干式變壓器線(xiàn)圈的絕緣分為主絕緣和縱絕緣。
主絕緣也叫橫絕緣是指 線(xiàn)圈對它本身以外的其他結構部分的絕緣，包括它對油箱、鐵芯、夾 件和壓板的絕緣，對同一相內其他線(xiàn)圈的絕緣，以及對不同相線(xiàn)圈的 絕緣（相間絕緣）。
縱絕緣是指線(xiàn)圈本身內部的絕緣。它包括匝間絕 緣、層間絕緣、線(xiàn)段間的絕緣等。
在外施工頻耐壓的電氣試驗中，考 驗的僅僅是干式變壓器繞組的主絕緣，而隨著(zhù)干式變壓器電壓等級的提高、容量的增大，其匝間絕緣變得相對薄弱，但外施加工頻耐壓的電氣試驗 卻無(wú)法對干式變壓器縱絕緣進(jìn)行考驗。
感應耐壓試驗由于采用自激法加壓，若試驗方法選擇合理，變壓 器的主絕緣和縱絕緣可同時(shí)得到檢驗?？紤]到干式變壓器鐵芯的磁飽和問(wèn) 題，感應耐壓的電源常采用倍頻電源，感應耐壓因此也叫倍頻感應耐壓。
干式變壓器的絕緣缺陷引起的故障分析：
相對于干式變壓器的主絕緣即繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣， 干式變壓器另外有一個(gè)重要的絕緣性能指標就是縱絕緣。家標準和際 電工委員會(huì )(IEC)標準中規定的“感應耐壓試驗”是專(zhuān)門(mén)用于檢驗變 壓器縱絕緣性能的測試方法之一。
干式變壓器的縱絕緣主要依賴(lài)于組內的絕緣介質(zhì)——漆包線(xiàn)本身的 絕緣漆、干式變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠等，不同種類(lèi)的干式變壓器 可能包含其中一種或者多種絕緣介質(zhì)。
縱絕緣電介質(zhì)很難保證 100% 的純凈度，難免混入固體雜質(zhì)、氣泡或者水分等，生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì )受 到不同程度的損傷。干式變壓器工作時(shí)的較高場(chǎng)強會(huì )集中在這些缺陷處， 長(cháng)期負載運作的溫升又會(huì )降低絕緣介質(zhì)的擊穿電壓，造成局部放電， 電介質(zhì)通過(guò)外施變電場(chǎng)吸收的功率即介質(zhì)損耗會(huì )明顯增加，導致電介 質(zhì)嚴重發(fā)熱，介質(zhì)電導增大，該部位的大電流也會(huì )產(chǎn)生熱量，會(huì )使電 介質(zhì)的溫度繼續升高，而溫度的升高反過(guò)來(lái)又會(huì )使電介質(zhì)的電導增加， 長(cháng)期惡性循環(huán)，較后導致電介質(zhì)的熱擊穿和整個(gè)干式變壓器的毀壞。
這一 故障表現在干式變壓器的特性上就是空載電流和空載功耗顯著(zhù)增加，并且繞組有灼熱、飛弧、振動(dòng)和嘯叫等不良現象?？梢?jiàn)利用感應耐壓試驗 檢測出干式變壓器是否含有縱絕緣缺陷是極其必要的。
試驗原理：
干式變壓器剛出廠(chǎng)時(shí)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間惡劣環(huán)境的考驗，沒(méi)有外施額 定電壓和頻率的電源作為長(cháng)期試驗，以致繞組匝間和段間的電壓不足 以達到電介質(zhì)缺陷處的擊穿電壓，難以造成這些絕緣缺陷處的放電和 擊穿，這種存在絕緣故障隱患的干式變壓器與絕緣性能良好的同類(lèi)干式變壓器 的空載電流和空載功耗沒(méi)有太大的差別，故難以發(fā)現這些隱患。
感應耐壓給干式變壓器施加兩倍額定電壓以上的電壓，可在縱絕緣缺 陷處建立更高更集中的場(chǎng)強，繞組匝間、層間和段間的電壓達到并超 過(guò)電介質(zhì)缺陷處的擊穿電壓。感應耐壓試驗給干式變壓器施加的頻率在兩 倍的額定頻率以上，較高的頻率又可大大降低固體電介質(zhì)的擊穿電壓， 使得絕緣缺陷更容易被擊穿。感應耐壓試驗所規定的外加電壓的作用 時(shí)間亦可保證絕緣缺陷的擊穿，故感應耐壓可以可靠地檢測干式變壓器縱 絕緣性能的好壞。
感應耐壓試驗給干式變壓器外加電源的頻率之所以在兩倍的額定頻 率以上，是因為干式變壓器的勵磁電流 i 主磁通振幅Øm 的特性曲線(xiàn)一般 設計在額定頻率和額定電壓下接近彎曲飽和部分,如圖 1 所示,又因 在電源頻率不變的情況下，主磁通Øm 決定于外加電壓 U，即：
U=E=4.44WfØm
其中，U 是外加電源電壓(V),E 是加電繞組的感應電動(dòng)勢(V),f 是外加電源頻率(Hz),W 是加電繞組的匝數(n)。所以給干式變壓器加兩倍額定電壓以上的電壓必然會(huì )導致鐵芯嚴重 飽和，主磁通Øm 增大，由圖 1 可知，激勵電流 i 會(huì )急劇增加，致使 干式變壓器發(fā)熱燒毀；為了使干式變壓器在加兩倍壓以上時(shí)鐵芯仍不飽和，需 要提高電源的頻率至兩倍頻以上。
感應耐壓試驗給干式變壓器原邊加兩倍電壓以上和兩倍頻率以上的 電源，干式變壓器的主磁通會(huì )使原邊和副邊同時(shí)感應出感應電動(dòng)勢 E1 和 E2，且分別是其額定工作狀態(tài)下的兩倍以上，所以感應耐壓試驗可以 同時(shí)對主、副繞組進(jìn)行縱絕緣性能的測試。當然，也完全可以根據需 要從干式變壓器的副邊進(jìn)行測試，所施加的電壓應當是干式變壓器額定工作狀 態(tài)下空載電壓的兩倍以上，頻率同樣是額定頻率的兩倍以上。
試驗接線(xiàn)：
本接線(xiàn)示意圖為未配備高壓分壓器的情況下的一種參考接線(xiàn)方 法，多倍頻的輸出接入被試品 PT 的測量繞組，然后根據 PT 自身的變 比進(jìn)行高壓電壓的折算，這里因為沒(méi)有配備高壓分壓器，當電壓等級 較高時(shí)，需要考慮容升對一次電壓的影響。
附圖一中如果多倍頻主機輸出功率不能在被試品 PT 的一次側得 到一個(gè)理論的試驗電壓時(shí)，可以考慮將 PT 的二次繞組進(jìn)行串聯(lián)加壓， 此時(shí)相同功率需求，因為二次電壓更高，所以需要的輸入電流更小。這種接線(xiàn)方式中因為沒(méi)有配備分壓器同樣要考慮容升的影響。
儀器介紹：
電子式多倍頻發(fā)生器又稱(chēng)多倍頻發(fā)生器、多倍頻電壓發(fā)生器及多倍頻電源發(fā)生器，電子式多倍頻發(fā)生器適用于干式變壓器和互感器的感應耐壓試驗，電子式多倍頻發(fā)生器采用電力電子技術(shù)，多倍頻發(fā)生器內部核心部分使用變頻調節器，電子式多倍頻發(fā)生器具有參數預置、保護設置、頻率選擇、電壓調節控制等功能，多倍頻電壓發(fā)生器全部采用數字控制技術(shù)。
電子式多倍頻發(fā)生器是依照DL/T 848.4—2004標準而研發(fā)制造而成，電子式多倍頻發(fā)生器采用電力電子技術(shù)，內部核心部分使用變頻調節器，具有參數預置、保護設置、頻率選擇、電壓調節控制等功能，電子式多倍頻發(fā)生器全部采用數字控制技術(shù)，內置計算機，8寸彩色液晶顯示,專(zhuān)門(mén)針對互感器的感應耐壓試驗以及干式變壓器繞組的匝間，層間，段間及相間的縱絕緣感應耐壓試驗，倍頻耐壓是干式變壓器絕緣試驗中的重要項目,縱絕緣試驗需要通過(guò)倍頻電源裝置，施加試驗倍頻電壓，進(jìn)行耐壓試驗。
儀器特點(diǎn)：
1、多倍頻感應耐壓測試儀具有過(guò)壓、過(guò)流、零位啟動(dòng)、閃絡(luò )等 保護功能，過(guò)壓過(guò)流保護值可以根據用戶(hù)需要整定，試品閃絡(luò )時(shí)閃絡(luò ) 保護動(dòng)作，以保護試品。
2、整個(gè)多倍頻感應耐壓測試儀單件重量輕，便于現場(chǎng)使用。
3、多倍頻感應耐壓測試儀具有自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作模式，方便 用戶(hù)根據現場(chǎng)情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便用戶(hù) 識別和查找。
5、采用了 DSP 平臺技術(shù)，可以方便的根據用戶(hù)需要增減功能和 升級，也使得人機交換界面更為人性化。
儀器參數：（可定制）
1. 容量：5kVA
2. 輸入電壓：交流三相，380V±10%
3. 電源頻率：50Hz
4. 輸出電壓：0～400V （加升壓干式變壓器后電壓可變高，另配）
5. 輸出頻率：50Hz，100Hz，150Hz，200Hz、自定義
6. 波形畸變率：<3%
7. 尺寸：長(cháng) 500mm、寬 350mm、高 360mm
8. 重量：17.5kg
儀器保養：
1、驗證設備的可用性
儀器在使用前先先觀(guān)察儀器外觀(guān)是否有破損。通電后檢查儀器液 晶顯示屏是否有顯示，顯示是否完整，對長(cháng)期沒(méi)有使用的儀器還應檢 查其輸出部分接線(xiàn)柱是否銹蝕、老化現象，否則應及時(shí)清理完好再使 用。使用時(shí)請參照“使用操作”方法。
2、設備的保養
每次完成試驗后，清整儀器接線(xiàn)柱上的連線(xiàn)，關(guān)閉電源，斷開(kāi)電 源插頭，放置在干燥無(wú)塵、通風(fēng)無(wú)腐蝕性氣體的室內。
儀器使用注意事項：
1、試驗時(shí)機殼必須可靠接地。
2、試驗時(shí)不允許不相干的物品堆放在設備面板上和周?chē)?/p>
3、使用前請檢查電源電壓。
4、更換保險管和配件時(shí)，請使用與本儀器相同型號。
5、本儀器注意防潮、防油污。
6、試驗時(shí)請確認被測設備已斷電，并與其它帶電設備斷開(kāi)
儀器圖片：
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