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技術(shù)文章

高壓試驗(yàn)變壓器基礎(chǔ)知識(shí)，產(chǎn)品特點(diǎn)，工作原理

閱讀：456發(fā)布時(shí)間：2011-1-20

高壓試驗(yàn)變壓器是發(fā)電廠、供電局及科研單位等廣大用戶的用來(lái)做交流耐壓試驗(yàn)的基本試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)了國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局的標(biāo)準(zhǔn),用于對(duì)各種電氣產(chǎn)品、電器元件、絕緣材料等進(jìn)行規(guī)定電壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，考核產(chǎn)品的絕緣水平，發(fā)現(xiàn)被試品的絕緣缺陷，衡量過(guò)電壓的能力。

本系列產(chǎn)品鐵芯為單相芯式，采用冷軋取向硅鋼片疊制而成，緊固方式采用鋼材作夾件。高壓線圈為圓筒多層塔式，由聚酯漆包線及高耐壓值絕緣材料繞制而成。低壓線圈在外,儀表線圈為一獨(dú)立繞組，一般情況下為100V。殼體為八角形，10KVA以上的試驗(yàn)變壓器裝有可移動(dòng)的鐵輪。具有重量輕、體積小、移動(dòng)方便、性能*等特點(diǎn)。

PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器產(chǎn)品概述

PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器是在同類產(chǎn)品YDJ（G）型高壓試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上，按試驗(yàn)變壓器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DL/T848.2—2004要求，經(jīng)改進(jìn)后生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品，本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用方便等特點(diǎn)。實(shí)用于電力、工礦、科研等部門(mén)，對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和直流泄漏試驗(yàn)，是高壓試驗(yàn)中*的儀器。

二、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結(jié)構(gòu)，初級(jí)低壓繞組繞在鐵芯上，次級(jí)高壓繞組繞在低壓繞組外側(cè)，這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內(nèi)，產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu)，整體外型美觀大方。

三、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器工作原理

1、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)II。單臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器的工作過(guò)程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺(tái)），經(jīng)電源控制箱（臺(tái)）內(nèi)自藕調(diào)壓器（50KVA以上調(diào)壓器外附）調(diào)節(jié)0~200V（10KVA以上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，在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。

2、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器單臺(tái)交直流兩用型高壓試驗(yàn)變壓器工作原理見(jiàn)圖3。圖中所示：高壓套管內(nèi)裝有整流硅堆，串接在高壓回路中作高壓整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí)，可獲得交流高電壓，其狀態(tài)為交流輸出；反之在抽出短路桿時(shí)，其狀態(tài)為直流輸出。

3、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器三臺(tái)高壓試驗(yàn)變壓器串激獲得更高電壓原理見(jiàn)圖4，串激高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由多個(gè)單臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器組成，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器有著體積小、重量輕、便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，它既可以串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開(kāi)單獨(dú)使用。整套試驗(yàn)裝置投資小、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖3所示：在三臺(tái)串激式試驗(yàn)變壓器串激使用中，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，*、二級(jí)的試驗(yàn)變壓器內(nèi)部都有一個(gè)激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當(dāng)控制電壓加在*級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的初級(jí)繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗(yàn)變壓器B2初級(jí)繞組供電，第二級(jí)試驗(yàn)變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗(yàn)變壓器B3的初級(jí)繞組供電。由于*級(jí)試驗(yàn)變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第二、三級(jí)的試驗(yàn)變壓器B2和B3對(duì)地有絕緣支架的隔離，這

樣試驗(yàn)變壓器B1、B2、B3對(duì)地輸出電壓分別為1U、2U、3U。

四、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器使用方法及注意事項(xiàng)

1、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器做工頻耐壓試驗(yàn)使用接線方法見(jiàn)圖5。做工頻耐壓試驗(yàn)前，先根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量選擇好限流電阻，（水電阻）的阻值，再根據(jù)被試品需加的高壓電壓值調(diào)整好放電球隙的球間距，為了提高對(duì)被試品施加電壓的測(cè)量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓。

按照?qǐng)D5、結(jié)合圖2所進(jìn)行的工頻耐壓試驗(yàn)接好工作線路，試驗(yàn)變壓器的高壓繞阻的X端（高壓尾）、儀表測(cè)量繞組的F端、試驗(yàn)變壓器的外殼以及電源控制箱（臺(tái)）的外殼必須可靠接地。

用三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串激做工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)、第二、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組X端，儀表測(cè)量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼，第二、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除*級(jí)以外、第二、三級(jí)試驗(yàn)變壓器的主體不要接地線。其接線方式見(jiàn)圖4所示。

接電源前，電源控制箱（臺(tái)）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源，開(kāi)始升壓。

從零位開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法，即20S逐級(jí)升壓法，慢速升壓法，即60S逐級(jí)升壓法，極慢速升壓法供選用）電壓從零開(kāi)始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗(yàn)電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需試驗(yàn)電壓，并密切注意測(cè)量?jī)x表的指示以及被試品的情況，被試品施加電壓的時(shí)間到后。應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速將調(diào)壓器返回，高壓降至1/3試驗(yàn)電壓以下，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源線，試驗(yàn)完畢。

工頻耐壓試驗(yàn)操作過(guò)程注意事項(xiàng)

a、試驗(yàn)人員應(yīng)做好責(zé)任分工,設(shè)定好試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全距離,仔細(xì)檢查好被試品及試驗(yàn)變壓器的接地情況,并設(shè)有專人監(jiān)護(hù)安全及觀察被試品狀態(tài)工作。

b、被試品主要部位應(yīng)清除干凈，保持干燥，以免損壞被試品和帶來(lái)試驗(yàn)數(shù)值的誤差。

c、對(duì)大型設(shè)備的試驗(yàn)，一般都應(yīng)*行試驗(yàn)變壓器的空升試驗(yàn)，即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)電壓，以便校對(duì)好儀表的指示精度，調(diào)整好放電球隙的球間距。

d、做耐壓試驗(yàn)時(shí)升壓速度不能過(guò)快，并防止突然加壓，例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘，也不能突然斷電，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)分閘。

e、在升壓或耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況，（1）電壓、電流表指針擺動(dòng)很大，（2）被試品發(fā)出不正常響聲，（3）發(fā)現(xiàn)絕緣有燒焦或冒煙現(xiàn)象，應(yīng)立即降壓，切斷電源，停止試驗(yàn)并查明原因。

f、使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí)，除熟悉本說(shuō)明書(shū)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GB311—83《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。

2、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器做直流耐壓和泄漏試驗(yàn)使用接線方法見(jiàn)圖6。由于是交直流兩用高壓試驗(yàn)變壓器，應(yīng)把高壓硅堆短路桿從套管中抽出，使試驗(yàn)變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗(yàn)前，先根據(jù)泄漏試驗(yàn)中輸出端斷路電流不超過(guò)高壓硅堆的zui大整流為宜，選擇好限流電阻（水電阻）的阻值，再根據(jù)被試品對(duì)直流高壓波形的要求選擇好高壓濾波電容的電容值。為了提高對(duì)被試品施加電壓的測(cè)量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓。

接電源前、電源控制箱（臺(tái)）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗(yàn)變壓器已接通控制電源，開(kāi)始升壓。

從零位開(kāi)始按順時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法即20S逐級(jí)升壓法；慢速升壓法，即60S逐級(jí)升壓法；級(jí)慢速升壓法供選用）電壓從零開(kāi)始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗(yàn)電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗(yàn)完畢后，應(yīng)訊速均勻?qū)⒏邏航抵亮阄唬匆幌峦Ｖ拱粹o，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時(shí)應(yīng)用直流高壓放電棒給被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。

如果做電纜直流試驗(yàn)，圖6： C濾波電容不需要連接。（因?yàn)殡娎|本身是容性被試品）

直流泄漏試驗(yàn)操作過(guò)程注意事項(xiàng)

（1）試驗(yàn)人員應(yīng)做好責(zé)任分工，設(shè)定好試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全距離，仔細(xì)檢查好被試品及試驗(yàn)變壓器的接地情況，并設(shè)有專人監(jiān)護(hù)安全及觀察被試品狀態(tài)工作。

（2）被試品做試驗(yàn)前，應(yīng)拆除所有對(duì)外連線，并充分放電，主要部位應(yīng)清除干凈，保持干燥，以免損壞被試品及帶來(lái)試驗(yàn)數(shù)值的誤差。

（3）對(duì)于大容量試品（電容器、超長(zhǎng)電纜等）試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流過(guò)大而燒壞微安表，必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓分別讀取各電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。

（4）試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視被試品、微安表及試驗(yàn)裝置等，一旦發(fā)生閃爍、擊穿等現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因。

五、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器配套產(chǎn)品

下列產(chǎn)品僅供選擇，購(gòu)買時(shí)需另行計(jì)價(jià)。

1.PSKZX系列電源控制箱容量：1KVA~5KVA、輸入電壓：220V

2.PSKZT系列電源控制臺(tái) 容量：10KVA~300KVA輸入電壓：220V或380V

3.數(shù)字微安表：PSSWB

4.高壓濾波電容：0.01uF、40 ~ 100KV

5.高壓直流放電棒：PSFDB— 70KV

6.放電球隙：PSQXF—50、100、150、200、250、500

7.標(biāo)準(zhǔn)試油器：400ml

8.折疊式手推車：150、300

9.絕緣支架：（50、100、200、250、500）KV

10.阻容分壓器：PSFRC —（50、100、150、200）KV

11.高壓硅堆：（150、300、450、）KV

12.水電阻：50、100

六、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器主要試驗(yàn)設(shè)備的選擇

1、試驗(yàn)變壓器

其高壓側(cè)額定電壓應(yīng)不小于被試品的zui高試驗(yàn)電壓，額定電流不小于被試品的zui大電容電流。被試品的電容電流和試驗(yàn)變壓器所需容量計(jì)算式為：

I = 2π f Cx U × 10 -6

U I = 2π f Cx U 2 × 10 -9

式中 I — 被試品電容電流，A ； f — 電源頻率， Hz；

Cx — 被試品電容量，μF ； U — 試驗(yàn)電壓有效值，V

Se — 試驗(yàn)變壓器所需額定容量， KVA

被試品電容量Cx可由交流電橋測(cè)出。常用的被試品電容量按表1選取。

幾種常用被試品的電容量（pF）表1

線路絕緣子	≤50	電容式互感器	3000～5000
高壓套管	50～600	電力電纜（每米）	150～400
高壓斷路器電流互感器電磁式互感器	100～1000	電力變壓器	500～1000 1000～6000 6000～10000

2、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器調(diào)壓設(shè)備

（1）自藕調(diào)壓器。其調(diào)壓范圍廣、功率損耗小、波形畸變小、選擇這種調(diào)壓方式為。自藕調(diào)壓器的容量按0.75 ~ 1倍的試驗(yàn)變壓器的容量選擇，適用于容量為100KVA以下的試驗(yàn)變壓器的調(diào)壓。

（2）感應(yīng)調(diào)壓器。其調(diào)壓范圍大，波形畸形小、但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴，當(dāng)試驗(yàn)變壓器的容量較大時(shí)（如100KVA以上）使用。

3、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器限流電阻

限流電阻的作用是，當(dāng)被試品擊穿時(shí)，限制斷路電流，從而保護(hù)試驗(yàn)變壓器，防止故障的擴(kuò)大。其數(shù)值以zui高試驗(yàn)電壓為準(zhǔn)，按0.5 ~ 1 Ω / V（有效值）選擇，限流電阻可用水電阻。注意水不能充滿玻璃管，應(yīng)留有余地，以防爆裂。

4、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器放電球隙

放電球隙的布置方式有垂直和水平兩種，球隙間距S和球的直徑D的關(guān)系應(yīng)保護(hù)在0.05D ≤S ≤0.5D范圍內(nèi)，球隙上的水電阻阻值一般按0.1 ~ 1Ω/V選取,設(shè)置放電球隙的目的是為了對(duì)重要的被試品起保護(hù)作用,可以將由于誤操作或被試品擊穿引起的過(guò)電壓限制在允許的范圍內(nèi)。

七、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器技術(shù)指標(biāo)

1、使用環(huán)境條件

環(huán)境溫度不高于+40℃、不低于—20℃；

空氣相對(duì)濕度不大于90%；

海拔高度不超過(guò)3500米；

2、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器工作電壓

電源控制箱（臺(tái)）輸入電壓為工頻220V或380V、相對(duì)誤差不超過(guò)±10%；（具體使用電壓根據(jù)用戶所定試驗(yàn)變壓器規(guī)格選取）

3、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器系列試驗(yàn)變壓器額定參數(shù)；（詳細(xì)見(jiàn)表2、表3）

八、PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器訂貨須知

訂貨時(shí)須注明試驗(yàn)變壓器和相關(guān)配套產(chǎn)品的名稱、規(guī)格型號(hào)、數(shù)量等。用戶對(duì)產(chǎn)品有其它特殊要求的（新增功能），請(qǐng)?zhí)峁┰敿?xì)說(shuō)明及圖紙。以便我們更快、更好的為您提供滿意的設(shè)備。

我公司可根據(jù)用戶的需要在保持試驗(yàn)變壓器原高壓輸出的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)5 ~ 25KV的中壓輸出端，即雙套管輸出。此中壓輸出端電壓可供高壓電機(jī)做交流耐壓試驗(yàn)。新增的功能，為用戶節(jié)省了一筆購(gòu)買兩套試驗(yàn)變壓器的費(fèi)用。

推薦規(guī)格型號(hào)：

PSSBJ — 5KVA / 50KV / 5KV / 200V ；

PSSBJ — 10KVA / 100KV / 10KV / 200V ；

PSSBJ — 50KVA / 100KV / 25KV / 400V ；

PSSBJ — 100KVA / 100KV / 25KV / 400V ；

PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器額定參數(shù) 表2

規(guī)格	容量（kvA）	高壓輸出		低壓輸出		儀表	變比	溫升℃
規(guī)格	容量（kvA）	電壓（kv）	電流（mA）	電壓（v）	電流（A）	電壓（v）	高/儀	30分鐘
1.5/50	1.5	50	30	200	7.5	100	500	10
3/50	3	50	60	200	15	100	500	10
5/50	5	50	100	200	25	100	500	10
10/50	10	50	200	200	50	100	500	10
20/50	20	50	400	380	53	100	500	10
30/50	30	50	600	380	79	100	500	10
50/50	50	50	1000	380	120	100	500	10
5/100	5	100	50	380	13	100	1000	10
10/100	10	100	100	380	26	100	1000	10
20/100	20	100	200	380	53	100	1000	10
30/100	30	100	300	380	79	100	1000	10
50/100	50	100	500	380	132	100	1000	10
100/100	100	100	1000	380	263	100	1000	10
20/150	20	150	130	380	53	150	1000	10
30/150	30	150	200	380	79	150	1000	10
50/150	50	150	330	380	132	150	1000	10
100/150	100	150	665	380	263	150	1000	10

PSSBJ高壓試驗(yàn)變壓器額定參數(shù) 表3

規(guī)格	容量（kvA）	高壓輸出（kv）			高壓輸出（mA）		低壓輸出		儀表	變比
規(guī)格	容量（kvA）	AC	DC	AC		DC	電壓（v）	電流（A）	電壓（v）	高/儀
1.5/50	1.5	50	70	30		15	200	7.5	100	500
3/50	3	50	70	60		15	200	15	100	500
5/50	5	50	70	100		15	200	25	100	500
10/50	10	50	70	200		50	200	50	100	500
20/50	20	50	70	400		100	380	53	100	500
30/50	30	50	70	600		100	380	79	100	500
5/100	5	100	140	50		15	380	13	100	1000
10/100	10	100	140	100		50	380	26	100	1000
20/100	20	100	140	200		100	380	53	100	1000
30/100	30	100	140	300		100	380	79	100	1000
20/150	20	150	210	130		50	380	53	150	1000
30/150	30	150	210	200		100	380	79	150	1000
60/150	60	150	210	400		100	400	150	150	1000

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高壓試驗(yàn)變壓器基礎(chǔ)知識(shí)，產(chǎn)品特點(diǎn)，工作原理

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