一、概述
本公司依据《试验变压器国家标准》、行业标准《JB/T9641-1999》自行研制生产的轻型交流、交直流两用油浸式和充气式(SF6)系列变压器,具有体积小、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、科研部门等对各种电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度及泄漏试验,是高压试验中*的重要设备。
二、 型号含义
三、产品结构
本系列轻型高压试验变压器采用单框式铁芯结构。初级绕组绕在铁芯上,高压绕组在外。这种同轴布置有效地减少了漏磁,因而增大了绕组间的耦合。图1所示的油浸式试验变压器外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构,整体外观显得美观大方。图2所示的充气式试验变压器的外壳采用圆柱罐式容器结构,能承受0.8Mpa压强。
1-短路杆D 2-均压球 3-变压器套管
4-变压器提手 5-油阀 6、7—输入端子a、x
8、9—测量端子E、F 10—变压器外壳接地端 11—高压尾X
12—高压输出A 13—高压硅堆(交流变压器无)14、外壳
15、阀门及压力表(油浸式试验变压器无)
四、工作原理
本系列轻型高压试验变压器为单相变压器,经操作箱(台)内调压器(100KVA以上调压器外附)输出可调的0~200V或0~400V电压至试验变压器的初级绕组,根据电磁感应原理,在次级绕组可获得可调的高电压。单台交直流试验变压器工作接线原理见附图一;高压套管中装有高压硅堆,串接在高压回路中作半波整流。当短路杆将高压硅堆短接时,输出的高压为工频交流。拧出短路杆时输出的高压为直流。
可两台或三台试验变压器串级获得更高电压。试验变压器串级使用接线原理见附图二。串级高压试验变压器有很大的优越性,因为整个装置由几台单台试验变压器组成,单台试验变压器体积小、重量轻,便于运输和安装。它既可串接成高出几倍单台试验变压器的额定电压输出而组合使用,又可分开成几套单台试验变压器单独使用。附图二中,在*级和第二级的每个单台试验变压器中都有一励磁绕组A1、C1和A2、C2。低压电源加在试验变压器I的初级绕组a1x1上,单台试验变压器I、II、III的输出电压分别是V1、V2、V3、。励磁绕组A1、C1给第二级试验变压器的初级绕组供电;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III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III的箱体对地分别在V1和V1+V2的高电位上,箱体对地是绝缘的,试验变压器I的箱体接地。所以*级、第二级、第三级试验变压器对地电压分别为V1、V1+V2、V1+V2+V3,其额定容量则分别为3P、2P、1P。
五、使用方法
5.1交流工频耐压试验
5.1.1交流工频耐压试验操作方法
(1)按图3所示方法将试验变压器与操作箱(台)及试品和配件可靠连接,试验变压器的外壳及操作系统必须可靠接地,试验变压器的高压尾X端,测量绕组F端必须可靠接地。
(2)试验人员明确分工,清理现场(有条件的可拉上屏蔽网),并派专人监护及观察试品状态。
(3)检查调压器是否在零位,输入电源是否正常,试品应干净,并保证干燥。
(4)在做负载试验前,一般都应进行空升试验。即不接试品时升至试验电压,校对各种表计,调整球间隙。
(5)送上电源,缓慢升压,密切注意各种表计,当电压升至试验电压时,开始计时,到1min后,迅速降压,将调压降回零位后,切断电源,方可更换试品或结束试验。
(6)在升压或耐压过程中,如发现下列不正常情况时,应立即降压,切断电源。停止试验并查明原因:
①电压表指针摆动很大;
②发现绝缘烧焦或冒烟;
③被试品内有不正常的声音。
5.1.2 工频耐压的成套配件
(1)在工频耐压试验中R1应根据变压器的额定容量来选择。如高压侧额定输出在100~300mA时,可取0.5¬-1Ω/V(试验电压)。常用水电阻作为限流电阻,管子长度可按150kV/m考虑,管子的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酸铜配制成各种不同的阻值)。
(2)球间隙的整定值一般取试验电压的110%—120%,球间隙保护电阻可按1Ω/V(试验电压)选取,当电压超过球间隙整定值时,球间隙放电,对试品起到保护作用。
(3)在工频耐压试验中,低压侧测量电压(仪表电压)并不是非常准确的,其原因是由于试验变压器存在漏抗,必然存在着压降或容升,使试品上电压低于或高于低压侧仪表上反映出来的电压。为了准确测量被试品上所施加的电压,因此常在高压侧接入RCF阻容分压器来测量电压(如图3所示)。
5.2 直流耐压或泄漏试验
5.2.1 直流耐压或泄漏试验的操作
(1)拧出交直流试验变压器均压球上的短路杆,按图四所示方式将试验变压器与操作箱(台)可靠连接,变压器外壳与操作系统必须可靠接地,高压尾X与测量绕组的F端必须可靠接地
(2)试验人员明确分工,清理现场(有条件的可拉上屏蔽网),检查被试品是否停电,接地放电,要严防将试验电压加到有人工作的部位上去。
(3)复查各连接线无误后,送上电源,缓慢升压,密切注意被试品、试验装置、微安表,一旦发现击穿,闪烁等异常现象应立即降压,切断电源,对试品充分放电,查明原因,详细记录。
(4)试验完毕后,降压,切断电源。对被试品及试验装置本身充分放电,直到分压器读数为零后方可拆卸设备或更换试品。
5.2.2 泄漏试验的成套配件
(1)泄漏试验中限流电阻R1选择在额定输出电压时,输出短路电流不得超过高压硅堆的zui大整流电流。如高压硅堆的zui大整流电流为100mA时的60kV试验装置中,限流电阻按R1=60/0.1=600kΩ选择,限流电阻还应具有足够的容量和沿面放电距离。
(2)高压滤波电容C1一般选择在0.01~0.1μF之间,当试品电容量很大时,C1可省略不用。
六、试验变压器的容量选择
标称试验变压器容量Pn的确定公式:Pn=KVn2ωCt×10-9
式中:Pn——标称试验变压器容量(KVA)
Vn——试验变压器的额定输出高压的有效值(KV)
K——安全系数。K≥1,标称电压Vn≥1MV时,K=2,标称电压较低时,K值可取高一些。
Ct——被试品的电容量(PF)
ω——角频率,ω=2πf,f——试验电源的频率
被试设备的电容量Ct可由交流电桥测出。Ct的变化很大,可由设备的类型而定。典型数据如下:
简单的棒式或悬式绝缘子 几十微法
简单的分级套管 100~1000pF
电压互感器 200~500pF
电力变压器<1000kVA ~1000pF
>1000kVA 1000~10000pF
高压电力电缆和油浸纸绝缘 250~300PF/m
气体绝缘 ~60pF/m
封闭变电站,SF6气体绝缘 100~10000pF
对于不同的试验电压Vn,选择不同的(适当的)安全系数K。以下列出不同的Vn所选用的K值供参考
Vn=50~100KV K=4
Vn=150~300KV K=3
Vn>300KV K=2
七、注意事项
(1)每次试验前后都应测量绝缘电阻,检查绝缘情况。
(2)本产品禁止在高于45℃的温度下长期存放、使用。
(3)本产品不得超过额定参数使用。除试验必须外,决不允许全电压通电或断电。
(4)做容量较大试品试验时,升压一定要缓慢,防止试品的充电电流过大损坏设备,做直流试验一定要充分放电。
(5)本产品长期不用时应放置在通风、干燥、无阳光直射的地方。
(6)本产品运输途中不得重击、重压,不可倾斜、倒置。
(7)油浸式试验变压器运输后需要静置才能通电。
(8)使用本产品做高压试验必须由专业人员操作,除熟悉本手册外,还必须严格执行国家有关标准和操作规程。可参照GB/T16972-1997《高压输变设备的绝缘配合,高压试验技术》《电气设备预防性试验规程》等。
注:本系列产品生产时加串级抽头,可二台或三台串级成更高电压级,如两台50KV变压器串级输出电压可达100KV,三台50KV变压器串级可达150KV,但订货时需注明。并可根据用户需要在高压绕组中抽出5~15KV的中压抽头,供高压电机作交流耐压试验。并可定制特殊规格的试验变压器。
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