高壓試驗(yàn)高壓器是指為高壓試驗(yàn)產(chǎn)生高電壓的一類變壓器。高壓試驗(yàn)變壓器,具有電壓高、容量小、持續(xù)工作時(shí)間短、絕緣層厚和通常高壓繞組一端接地的特點(diǎn)。
高壓試驗(yàn)變壓器的使用方法
1、按接線原理圖連接好引線,并將變壓器和控制箱可靠接地;
2、試驗(yàn)前,檢查各部位的接線是否接觸良好,并檢查控制箱的調(diào)壓器是否調(diào)至"零"位;
3、接通電源,綠色指示燈亮,按下啟動(dòng)按鈕,紅色指示燈亮,表示變壓器已通電,等待升壓;
4、順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄,進(jìn)行升壓,并密切注意儀表指示以及試品的情況;
5、試驗(yàn)完畢后,應(yīng)迅速將電壓降至零位,并按下停止按鈕,然后切斷電源,解開試驗(yàn)引線。
注意事項(xiàng)
1、做高壓試驗(yàn)時(shí),必須由2人或2個(gè)以上人員參加,并明確做好分工,明確相互間的方法。并有專人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安全及觀察試品的試驗(yàn)狀態(tài);
2、變壓器和控制箱應(yīng)有可靠的接地;
3、試驗(yàn)過(guò)程中,升壓速度不能太快,也決不允許突然全電壓通電或斷電;
4、在升壓或耐壓試驗(yàn)過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí),應(yīng)立即降壓,并切斷電源,停止試驗(yàn),查明原因后再做試驗(yàn)。
① 電壓表指針擺動(dòng)很大;② 發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦的異味、冒煙現(xiàn)象;③ 被測(cè)試品內(nèi)有不正常的聲音。
5、試驗(yàn)中,如果試品短路或故障擊穿,控制箱中的過(guò)流繼電器工作,此時(shí),將調(diào)壓器回至零位,并切斷電源后,方可將試品取出。
6、進(jìn)行電容試驗(yàn)或進(jìn)行直流高壓泄漏試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)完畢后,將調(diào)壓器降至零位后,并切斷電源,然后,應(yīng)用放電棒將試品或電容器的高壓端對(duì)地進(jìn)行放電,以免存留在電容中的電勢(shì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
高壓試驗(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=kVn2WCt10-9
式中:Pn-標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量(kVA);
k -安全系數(shù);
Vn-試驗(yàn)變壓器的額定輸出高壓的有效值(kV);
W -角頻率,W=2πf,f為試驗(yàn)電源的頻率;
Ct-被試品的電容量(PF)。
對(duì)于不同的試驗(yàn)電壓Vn,選擇適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)k,標(biāo)稱試驗(yàn)電壓較低時(shí),k值可取高一些;以下列出不同的試驗(yàn)電壓Vn,所選用的安全系數(shù)k值,供參考:
Vn=50~100kV k=4;
Vn=150~300kV k=3;
Vn≥300kV k=2;
Vn≥1MV k=1。
被測(cè)試設(shè)備的電容量Ct可由交流電橋測(cè)出。Ct的變化很大,應(yīng)由設(shè)備的類型而定。典型數(shù)據(jù)如下:
棒形或懸式絕緣子 幾十微法;
電壓互感器 200~500PF;
分級(jí)套管 100~1000PF;
電力變壓器<1000kVA ~1000PF;
電力變壓器>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。
高壓試驗(yàn)變壓器簡(jiǎn)稱為試驗(yàn)變壓器。試驗(yàn)變壓器一般為升壓變壓器。這種試驗(yàn)變壓器利用其二次側(cè)所感應(yīng)的工頻高電壓,對(duì)各種電工產(chǎn)品和絕緣材料等進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)。
試驗(yàn)變壓器是電機(jī)、變壓器、電器產(chǎn)品修造中不可少的一種耐壓試驗(yàn)用電氣設(shè)備。
試驗(yàn)變壓特點(diǎn)器主要用于電氣產(chǎn)品的工頻耐壓試驗(yàn)、局部放電測(cè)量、絕緣介質(zhì)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)等;對(duì)中、高頻電氣設(shè)備還可采用特殊頻率的試驗(yàn)變壓器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)及有關(guān)電氣參數(shù)的測(cè)量。
高壓試驗(yàn)變壓器鐵軛下的部位發(fā)生變形原因有:
(1)短路電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)是通過(guò)油和箱壁或鐵心閉合,由于鐵軛的磁阻相對(duì)較小,故大多通過(guò)油路和鐵軛間閉合,磁場(chǎng)相對(duì)集中,作用在線餅的電磁力也相對(duì)較大;
(2)內(nèi)繞組套裝間隙過(guò)大或鐵心綁扎不夠緊實(shí),導(dǎo)致鐵心片二側(cè)收縮變形,致使鐵軛側(cè)繞組曲翹變形;
(3)在結(jié)構(gòu)上,軛部對(duì)應(yīng)繞組部分的軸向壓緊是最不可靠的,該部位的線餅往往難以達(dá)到應(yīng)有的預(yù)緊力,因而該部位的線餅最易變形。
調(diào)壓分接區(qū)域及對(duì)應(yīng)其他繞組的部位。該區(qū)域由于:
(1)安匝不平衡使漏磁分布不均衡,其幅向額外產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生額外軸向外力,這些力的方向總是使產(chǎn)生這些力的不對(duì)稱性增大。軸向外力和正常幅向漏磁所產(chǎn)生的軸向內(nèi)力一樣,使線餅向豎直方向彎曲,并壓縮線餅件的墊塊,除此之外,這些力還部分地或全部地傳到鐵軛上,力求使其離開心柱,出現(xiàn)線餅向繞組中部變形或翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
(2)該部位的線餅為力求安匝平衡或分接區(qū)間的應(yīng)有絕緣距離,往往要增加較多的墊塊,較厚的墊塊致使力的傳遞延時(shí),因而對(duì)線餅撞擊也較大;
(3)繞組套裝后不能確保中心電抗高度對(duì)齊,致使安匝進(jìn)一步加劇不平衡;
(4)運(yùn)行一段時(shí)間后,較厚的墊塊自然收縮量較大,一方面加劇安匝不平衡現(xiàn)象,另一方面受短路力時(shí)跳動(dòng)加劇;
(5)在設(shè)計(jì)時(shí)間為力求安匝平衡,分接區(qū)的電磁線選用了較窄或較小截面的線規(guī),抗短力能力低。
高壓試驗(yàn)變壓器換位部位。這部位的變形常見(jiàn)于換位導(dǎo)線的換位和單螺旋的標(biāo)準(zhǔn)換位處。換位導(dǎo)線的換位,由于其換位的爬坡較普通導(dǎo)線的換位為陡,使線匝半徑不同的換位處產(chǎn)生相反的切向力,這對(duì)大小相等方向相反的切向力,致使內(nèi)繞組的換位向直徑變小,方向變形,外繞組的換位力求線匝半徑相同,使換位拉直,內(nèi)換位向中心變形,外換位向外變形,而且換位導(dǎo)線厚度越厚,爬坡越陡,變形越嚴(yán)重。另外,換位處還存在軸向短路電流分量,所產(chǎn)生的附加力,致使線餅變形加劇。單螺旋的標(biāo)準(zhǔn)換位,在空間上要占一匝的位置,造成該部位安匝不平衡,同時(shí)又具有換位導(dǎo)線換位變形特征,因此該部位的線餅更容易變形。
高壓試驗(yàn)變壓器繞組的引出線。常見(jiàn)于斜口螺旋結(jié)構(gòu)的繞組,該結(jié)構(gòu)的繞組,由于二個(gè)螺旋口安匝不平衡,軸向力大,同時(shí)又有軸向電流存在,使引出線拐角部位產(chǎn)生一個(gè)橫向力而發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象。另外螺旋繞組在繞制過(guò)程中,有剩余應(yīng)力存在,會(huì)使繞組力求恢復(fù)原狀現(xiàn)象,故螺旋結(jié)構(gòu)的繞組,受短路電流沖擊下更容易扭曲變形。
高壓試驗(yàn)變壓器引線間。常見(jiàn)于低壓引線間,低壓引線由于電壓低流過(guò)電流大,相位120度,使引線相互吸引,如果引線固定不當(dāng)?shù)脑?,?huì)發(fā)生相間短路。