一、概述
本公司依據(jù)《試驗(yàn)變壓器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JB/T9641-1999》自行研制生產(chǎn)的輕型交流、交直流兩用油浸式和充氣式(SF6)系列變壓器,具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、通用性強(qiáng)和使用方便等特點(diǎn)。特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門(mén)等對(duì)各種電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度及泄漏試驗(yàn),是高壓試驗(yàn)中*的重要設(shè)備。
二、 型號(hào)含義
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三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
本系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器采用單框式鐵芯結(jié)構(gòu)。初級(jí)繞組繞在鐵芯上,高壓繞組在外。這種同軸布置有效地減少了漏磁,因而增大了繞組間的耦合。圖1所示的油浸式試驗(yàn)變壓器外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu),整體外觀顯得美觀大方。圖2所示的充氣式試驗(yàn)變壓器的外殼采用圓柱罐式容器結(jié)構(gòu),能承受0.8Mpa壓強(qiáng)。
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1-短路桿D 2-均壓球 3-變壓器套管
4-變壓器提手 5-油閥 6、7—輸入端子a、x
8、9—測(cè)量端子E、F 10—變壓器外殼接地端 11—高壓尾X
12—高壓輸出A 13—高壓硅堆(交流變壓器無(wú))14、外殼
15、閥門(mén)及壓力表(油浸式試驗(yàn)變壓器無(wú))
四、工作原理
本系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器,經(jīng)操作箱(臺(tái))內(nèi)調(diào)壓器(100KVA以上調(diào)壓器外附)輸出可調(diào)的0~200V或0~400V電壓至試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在次級(jí)繞組可獲得可調(diào)的高電壓。單臺(tái)交直流試驗(yàn)變壓器工作接線原理見(jiàn)附圖一;高壓套管中裝有高壓硅堆,串接在高壓回路中作半波整流。當(dāng)短路桿將高壓硅堆短接時(shí),輸出的高壓為工頻交流。擰出短路桿時(shí)輸出的高壓為直流。
可兩臺(tái)或三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高電壓。試驗(yàn)變壓器串級(jí)使用接線原理見(jiàn)附圖二。串級(jí)高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性,因?yàn)檎麄€(gè)裝置由幾臺(tái)單臺(tái)試驗(yàn)變壓器組成,單臺(tái)試驗(yàn)變壓器體積小、重量輕,便于運(yùn)輸和安裝。它既可串接成高出幾倍單臺(tái)試驗(yàn)變壓器的額定電壓輸出而組合使用,又可分開(kāi)成幾套單臺(tái)試驗(yàn)變壓器單獨(dú)使用。附圖二中,在*級(jí)和第二級(jí)的每個(gè)單臺(tái)試驗(yàn)變壓器中都有一勵(lì)磁繞組A1、C1和A2、C2。低壓電源加在試驗(yàn)變壓器I的初級(jí)繞組a1x1上,單臺(tái)試驗(yàn)變壓器I、II、III的輸出電壓分別是V1、V2、V3、。勵(lì)磁繞組A1、C1給第二級(jí)試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組供電;第二級(jí)試驗(yàn)變壓器II的勵(lì)磁繞組A2、C2給第
三級(jí)試驗(yàn)變壓器III的初級(jí)繞組供電。第二級(jí)試驗(yàn)變壓器II和第三級(jí)試驗(yàn)變壓器III的箱體對(duì)地分別在V1和V1+V2的高電位上,箱體對(duì)地是絕緣的,試驗(yàn)變壓器I的箱體接地。所以*級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器對(duì)地電壓分別為V1、V1+V2、V1+V2+V3,其額定容量則分別為3P、2P、1P。
五、使用方法
5.1交流工頻耐壓試驗(yàn)
5.1.1交流工頻耐壓試驗(yàn)操作方法
(1)按圖3所示方法將試驗(yàn)變壓器與操作箱(臺(tái))及試品和配件可靠連接,試驗(yàn)變壓器的外殼及操作系統(tǒng)必須可靠接地,試驗(yàn)變壓器的高壓尾X端,測(cè)量繞組F端必須可靠接地。
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(2)試驗(yàn)人員明確分工,清理現(xiàn)場(chǎng)(有條件的可拉上屏蔽網(wǎng)),并派專人監(jiān)護(hù)及觀察試品狀態(tài)。
(3)檢查調(diào)壓器是否在零位,輸入電源是否正常,試品應(yīng)干凈,并保證干燥。
(4)在做負(fù)載試驗(yàn)前,一般都應(yīng)進(jìn)行空升試驗(yàn)。即不接試品時(shí)升至試驗(yàn)電壓,校對(duì)各種表計(jì),調(diào)整球間隙。
(5)送上電源,緩慢升壓,密切注意各種表計(jì),當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時(shí),開(kāi)始計(jì)時(shí),到1min后,迅速降壓,將調(diào)壓降回零位后,切斷電源,方可更換試品或結(jié)束試驗(yàn)。
(6)在升壓或耐壓過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí),應(yīng)立即降壓,切斷電源。停止試驗(yàn)并查明原因:
①電壓表指針擺動(dòng)很大;
②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙;
③被試品內(nèi)有不正常的聲音。
5.1.2 工頻耐壓的成套配件
(1)在工頻耐壓試驗(yàn)中R1應(yīng)根據(jù)變壓器的額定容量來(lái)選擇。如高壓側(cè)額定輸出在100~300mA時(shí),可取0.5¬-1Ω/V(試驗(yàn)電壓)。常用水電阻作為限流電阻,管子長(zhǎng)度可按150kV/m考慮,管子的粗細(xì)應(yīng)具有足夠的熱容量。(水阻液配制方法:用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值)。
(2)球間隙的整定值一般取試驗(yàn)電壓的110%—120%,球間隙保護(hù)電阻可按1Ω/V(試驗(yàn)電壓)選取,當(dāng)電壓超過(guò)球間隙整定值時(shí),球間隙放電,對(duì)試品起到保護(hù)作用。
(3)在工頻耐壓試驗(yàn)中,低壓側(cè)測(cè)量電壓(儀表電壓)并不是非常準(zhǔn)確的,其原因是由于試驗(yàn)變壓器存在漏抗,必然存在著壓降或容升,使試品上電壓低于或高于低壓側(cè)儀表上反映出來(lái)的電壓。為了準(zhǔn)確測(cè)量被試品上所施加的電壓,因此常在高壓側(cè)接入RCF阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓(如圖3所示)。
5.2 直流耐壓或泄漏試驗(yàn)
5.2.1 直流耐壓或泄漏試驗(yàn)的操作
(1)擰出交直流試驗(yàn)變壓器均壓球上的短路桿,按圖四所示方式將試驗(yàn)變壓器與操作箱(臺(tái))可靠連接,變壓器外殼與操作系統(tǒng)必須可靠接地,高壓尾X與測(cè)量繞組的F端必須可靠接地
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(2)試驗(yàn)人員明確分工,清理現(xiàn)場(chǎng)(有條件的可拉上屏蔽網(wǎng)),檢查被試品是否停電,接地放電,要嚴(yán)防將試驗(yàn)電壓加到有人工作的部位上去。
(3)復(fù)查各連接線無(wú)誤后,送上電源,緩慢升壓,密切注意被試品、試驗(yàn)裝置、微安表,一旦發(fā)現(xiàn)擊穿,閃爍等異常現(xiàn)象應(yīng)立即降壓,切斷電源,對(duì)試品充分放電,查明原因,詳細(xì)記錄。
(4)試驗(yàn)完畢后,降壓,切斷電源。對(duì)被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電,直到分壓器讀數(shù)為零后方可拆卸設(shè)備或更換試品。
5.2.2 泄漏試驗(yàn)的成套配件
(1)泄漏試驗(yàn)中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時(shí),輸出短路電流不得超過(guò)高壓硅堆的zui大整流電流。如高壓硅堆的zui大整流電流為100mA時(shí)的60kV試驗(yàn)裝置中,限流電阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇,限流電阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。
(2)高壓濾波電容C1一般選擇在0.01~0.1μF之間,當(dāng)試品電容量很大時(shí),C1可省略不用。
六、試驗(yàn)變壓器的容量選擇
標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量Pn的確定公式:Pn=KVn2ωCt×10-9
式中:Pn——標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量(KVA)
Vn——試驗(yàn)變壓器的額定輸出高壓的有效值(KV)
K——安全系數(shù)。K≥1,標(biāo)稱電壓Vn≥1MV時(shí),K=2,標(biāo)稱電壓較低時(shí),K值可取高一些。
Ct——被試品的電容量(PF)
ω——角頻率,ω=2πf,f——試驗(yàn)電源的頻率
被試設(shè)備的電容量Ct可由交流電橋測(cè)出。Ct的變化很大,可由設(shè)備的類型而定。典型數(shù)據(jù)如下:
簡(jiǎn)單的棒式或懸式絕緣子 幾十微法
簡(jiǎn)單的分級(jí)套管 100~1000pF
電壓互感器 200~500pF
電力變壓器<1000kVA ~1000pF
>1000kVA 1000~10000pF
高壓電力電纜和油浸紙絕緣 250~300PF/m
氣體絕緣 ~60pF/m
封閉變電站,SF6氣體絕緣 100~10000pF
對(duì)于不同的試驗(yàn)電壓Vn,選擇不同的(適當(dāng)?shù)模┌踩禂?shù)K。以下列出不同的Vn所選用的K值供參考
Vn=50~100KV K=4
Vn=150~300KV K=3
Vn>300KV K=2
七、注意事項(xiàng)
(1)每次試驗(yàn)前后都應(yīng)測(cè)量絕緣電阻,檢查絕緣情況。
(2)本產(chǎn)品禁止在高于45℃的溫度下長(zhǎng)期存放、使用。
(3)本產(chǎn)品不得超過(guò)額定參數(shù)使用。除試驗(yàn)必須外,決不允許全電壓通電或斷電。
(4)做容量較大試品試驗(yàn)時(shí),升壓一定要緩慢,防止試品的充電電流過(guò)大損壞設(shè)備,做直流試驗(yàn)一定要充分放電。
(5)本產(chǎn)品長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥、無(wú)陽(yáng)光直射的地方。
(6)本產(chǎn)品運(yùn)輸途中不得重?fù)簟⒅貕海豢蓛A斜、倒置。
(7)油浸式試驗(yàn)變壓器運(yùn)輸后需要靜置才能通電。
(8)使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)必須由專業(yè)人員操作,除熟悉本手冊(cè)外,還必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程。可參照GB/T16972-1997《高壓輸變?cè)O(shè)備的絕緣配合,高壓試驗(yàn)技術(shù)》《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。
注:本系列產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)加串級(jí)抽頭,可二臺(tái)或三臺(tái)串級(jí)成更高電壓級(jí),如兩臺(tái)50KV變壓器串級(jí)輸出電壓可達(dá)100KV,三臺(tái)50KV變壓器串級(jí)可達(dá)150KV,但訂貨時(shí)需注明。并可根據(jù)用戶需要在高壓繞組中抽出5~15KV的中壓抽頭,供高壓電機(jī)作交流耐壓試驗(yàn)。并可定制特殊規(guī)格的試驗(yàn)變壓器。