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电力技术
高压耐压试验变压器(大型工厂)
时间:2022-12-14

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:高压耐压试验变压器(大型工厂)

ZSYDQ-10KVA/100KV工频耐压试验装置(sf6)

参考标准:DL/T 474.4-2018

简易读懂:工频耐压试验装置可以做什么?

工频耐压试验装置工频交流试验,用于各种电器产品、电气设备、绝缘材料等在规定电压下的绝缘强度试验,考核产品的绝缘水平,发现被试品的绝缘缺陷及衡量承受过电压的能力,有过压、过流保护,满足10KV开关柜、变压器、断路器、绝缘子、互感器、电缆等交直流耐压试验。

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ZSYDQ-10KVA/100KV工频耐压试验装置技术方案

ZSYDQ-10KVA/100KV工频耐压试验装置
友情提示:设备使用前务必按图示要求可靠接地!
友情提示:设备使用前务必按图示要求可靠接地!
一、概述
本套产品是由充气式试验变压器和控制箱两部分组成。其性能优越、功能多,体积小,重量轻,使用可靠,外形美观,操作维修方便。
二、结构及面板布置示意图
控制箱为箱式铝合金结构,面板采用拉丝铝合金工艺,所有电器元件均装在骨架上,便于安装和维修。面板元件布置如下:
参考图,以实物为准
1—计时整定   2—低压电流  3—高压电压  4—接地    5—仪表   6—输出   7—电源输入   8—过流保护整定   9—电源指示   10—送电指示   11—零位指示   12—声光报警   13—电流倍率/切除   14—输出调节   15—计时按钮    15—停止按钮    16—启动按钮  25-电源开关
充气式试验变压器产品采用优质冷轧DQ-151取向硅钢片叠成多级圆柱框形铁芯,在特制的高强度绝缘筒上用QZ型导线直接连续绕制高压塔式线圈。外壳是适形尺寸,内充入SF6气体。
充气式试验变压器为圆柱形钢板桶式结构,表层喷塑国际流行色,具有结构合理、外形美观、重量轻等特点,产品其设计构思,材质选择及工艺流程都是全新的。因此不仅体积小、重量轻、外形美、而且各项技术指标都达到了<<JB3570-98>>标准要求。
充气式试验变压器结构示意图如下:       
18-充气阀    19—输入端子    20—仪表端子   21—高压尾  22—高压输出端子     23—气压表
型号:ZSYDQ-10KVA/100KV
容量:10KVA
频率:单相50Hz
输入电压:AC220V
低压电压:AC:200V
高压电压:AC:50KV
仪表电压:100V
低压电流(输入电流):25A
高压电流(输出电流):100MA
绝缘气体:SF6
五、主要技术参数:
充气式试验变压器参数:
容量:10KVA 
输入电压:AC200V  50Hz
输入电流:50A
输出电压:AC:100KV      
输出电流:AC: 100mA     
控制箱参数:
容量:10KVA
输入电压:AC220V 50Hz
输入电流:45A
输出电压:0~250V
输出电流:0~50A
六、使用方法
按照试验要求将控制箱、变压器、被试品连接好。如下图所示:
a)接上电源,合上电源开关,控制箱绿灯、黄灯亮 (如果黄灯  不亮,则说明输出调节手柄不在零位,可逆时针旋转调至零位,直到黄灯亮),表示可进行试验操作。
b)按照被试品正常试验所需电流大小和耐压时间,选定电流  倍率转换/切除开关的位置,并设定好过流继电器、时间继电器的动作值。(变压器初级)过流动作设定值=过流继电器刻度盘读数×10×K,其中K为电流倍率转换/切除开关的状态值,分别为1、2、OFF,开关处于×1、×2位置的K值分别为1、2,切除位置为OFF(切除过流保护,一般不使用该档,只有在做冲击试验时才使用该档)。
c)选定变压器的高压电压输出方式:交流输出时顺时针旋入并拧紧短路杆(上图24所示),直流输出时逆时针旋转并拔出短路杆(上图24所示)。
d) 以上所有工作完成后,表示可以送电操作:按下启动按钮,绿灯灭,红灯亮,一次主回路吸合,调压器受电。顺时针旋动调压器手柄,调压器升压。此时蓝灯灭。密切注意高压电压表的指示,当升到被试品的耐压值时,按下计时按钮并注意被试品的情况。
e)当耐压计时到时,操作箱自动声光报警。应立即逆时针旋转调压器手柄至零位,按停止按钮和计时按钮,红灯灭,绿灯和黄灯亮。试验即告完毕。
f)在升压或耐压过程中,如发生短路、闪络、击穿等过流时,过流继电器动作,切断主回路。此时应将调压器逆时针旋转至零位。
g)再次使用时,重复上述步骤。
七、使用条件
a)温度:-15℃~40℃
b)海拔高度:<1000m
c)相对温度:<85%
d)工作场所应无严重影响绝缘的气体、蒸气、化学性尘埃及其它爆炸性和浸性介质。
八、注意事项
a)开箱时应检查有否运输损坏或不良接触。
b)使用一时间后应检查各电器元件是否良好,特别是调压器碳刷的接触良好。
c)严格按照程序操作。
九、电气原理图
       符号说明:
X1,X2——电源输入端子  X3,X4——电压输出端子        X5,X6——仪表输入端子      X7——外壳接地端子
FU1——主回路或保险         FU2——控制回路保险
SQ——调压器零位开关        SB1——启动按钮     
SB2——停止按钮             SB3——计时按钮   
KM——主回路接触器          KA——过流继电器
KT——时间继电器            SA——转换开关      
T——调压器               HY——零位指示灯(黄灯)    HG——电源指示灯(绿灯)    HR——工作指示灯(红灯)    PV——高压电压指示           PA——低压电流指示          
KM1~KM5——接触器触点
控制箱原理示意图
变压器原理示意图
交流变压器                 交直流变压器

试验变压器的容量选择
标称油式变容量Pn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:
简单的桥式或悬式绝缘子: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
      > 1000KVA1000 – 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。以上列出不同的Vn所选用的K值供参考
Vn = 50 – 100KV  K=4    Vn = 150 – 300KV   K=3    Vn > 300KV   K=2  


根据部颁标准定,我国试验变压器的电压等级有:5kv、10kv、25kv、35kv、50kv、100kv、150kv、300kv等;容量等级有:3KVA、5KVA、10KVA、25KVA、50KVA、100KVA、150KVA、200KVA等

操作要点 
工频耐压高压试验装置操作要点
    1、试验前,应了解被试品的试验电压,同时了解被试品的其他试验项目及以前的试验结果。若被试品有缺陷或异常,应在消除后再进行耐压试验。
    2、试验现场应围好遮拦或围绳,挂好标示牌,并派专人监护。
    3、试验前,被试品表面应擦拭干净,将被试品的外壳和非被试绕组可靠接地。被试品为新冲油设备时,应按《规程》规定使油静止一定时间再升压,对110kV及以下的充油电力设备,在注满油后静置时间应不少于24小时,对220kV及330kV的充油电力设备,静置时间应不少于48小时。
    4、接好试验接线后,应由有经验的人员检查,确认无误后方可升压。
    5、工频耐压试验装置升压前,首先检查调压器是否在零位。调压器在零位方可升压。
    6、升压过程中不仅要监视电压的变化,还应监视电流的变化,以及被试品泄漏电流的变化。升压时要均匀升压,不能太快。升至规定试验电压时,开始计时,时间到后,缓慢均匀降下电压。绝不允许不降压就先跳开电源开关。
    7、试验中发现被试品有异常声响、冒烟等应立即降下电压,拉开电源,在高压侧挂上接地线后,再查明原因。耐压试验前后均应测量被试品的绝缘电阻测试。

制作工艺
1、产品采用一次压制而成高压套管;
2、套管与油桶之间完全隔离加上所有连接部分采用进口耐油O型密封圈密封,彻底解决了常见的变压器漏油的问题;
3、睡式铁芯设计,有效提高产品的抗震性;
4、产品出厂前进行72小时倒置试验,检验试验变压器漏油的问题;
5、产品均可通过1.1倍感应耐压试验;
6、绝缘油采用无色透明克拉玛依原装油;
7、高低压线采用高强度聚酯、无氧铜杆漆包线;
8、铁芯采用全新武钢二硅冷轧硅钢卷片。


ZSYDQ-10KVA/100KV工频耐压试验装置(sf6):就是做耐压试验的设备,它是一套组合设备,为了耐压试验能顺利准确地进行,针对不同被试品,串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型,技术部为您量身制定选型方案。





工频耐压试验装置选型表如下:




工频耐压试验中试验变压器容量的选择方法 
试验变压器的容量这么选择,是很多电力检测试行业一线使用人员困扰的问题,在选择试验变压器的过程中,一般是由试验变
压器生产企业提供的使用说明,已经推荐的容量。而在实际的使用过程中,试验变压器的容量是否合适,是否在运行状态,能
否满足其他检测试验的要求呢?
首先,根据我们的试验需求,通过计算是可以得到适合的容量的,标称试验变压器容量Pn的确定公式:Pn=KVn2ωCt×10-9
在公式中: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:简单的桥式或悬式绝缘子 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。以上列出不同的Vn所选用的K值供参考
Vn = 50–100KV   K=4  Vn = 150–300KV  K=3  Vn > 300KV   K=2
该试验变压器容量的计算公式,适用于各种试验变压器检测试验的场合,根据被试验品所需要的电压及安全容量,来选择合适
容量的试验变压器。在保障检测试验安全的前提下,选择合适的试验变压器,同时满足不同容量的试验需求。



中试控股工频耐压试验装置产品适用性好,实用可靠,效率高,事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。



工频耐压试验装置主要操作步骤: 
1、按接线原理图连接好引线,并将试验变压器和控制箱可靠接地; 
2、试验前,检查各部位的接线是否连接好,并检查控制箱的调压器是否调至“零”位; 
3、接通电源,绿色指示灯亮,按下启动按钮,红色指示灯亮,表示变压器已通电,等待升压; 
4、顺时针匀速旋转调压器手柄,进行升压,并密切注意仪表指示以及试品的情况; 
5、试验完毕后,应迅速将电压降至零位,并按下停止按钮,然后切断电源,解开试验引线。 

中试控股践行“精细制造,深耕技术”产出工频耐压试验装置优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。




按接线图接线,检查压力表指示内部气体压力是否正常(≥0.2MPA)。

2、限流电阻配置:工频耐压每伏0.3~1Ω;直流每伏5~10Ω,一般试验可不用。
3、做直流试验时,将外接硅堆接在变压器输出端,硅堆输出即为半波直流。电压幅值为交流电压的倍。
4、拆除被告试品线引线,套管及器身脏污请除,必要时采用屏蔽措施。
5、准备工作和安全措施就绪,空试一次设备。
6、接上被试品,直流试验应用屏蔽线,以消除杂散泄漏。
7、合上电源,控制台(箱)电源指示灯、零位指示灯亮。8、按下启动按钮,工作指示灯亮。
9、顺时针均匀缓慢旋转调压器手轮,注视电压表读数,当升到额定电压值时应停止旋转调压器手轮。
10、密切注视电流表指示以及耐压时间。
11、耐压时间到时,应迅速逆时针均匀旋转调压器手轮,直到调压器回至零位。
12、做图2试验后用放电棒经电阻放电后,然后直接接地放电。
13、高压部分可能被充电部位一一放电后,改变或拆除高压引线及一切引线。
14、试验完毕。


 购买高压试验变压器时应注意的


一些生产厂家为了追求最大利益,在材料上大量使用的劣质材料,坑害广大用户。1.采用废旧的硅铁片。这种材料市场上以5000-8000元/吨就能买到,而正材则要36000元/吨左右,二者之间差价5-7倍。2.高压套管尼龙的与硅橡胶的差价为2倍。3. 电气材料电器元件采用伪劣产品,二者之间差价为3-6倍。4. 绝缘材料不采用质量好电话纸而用其他材料代替。5.工艺上偷工减料。


    目前国内市场上试验变压器生产厂家及经销单位很多,试验变压器质量差别很大,中试控股相差也很大,但决定试验变压器质量好坏主要由硅铁片.高压套管.绝缘材料.制造工艺.及控制部分的电器元件。其中以硅铁片.高压套管.绝缘材料. 电器元件质量最为重要。硅铁片以高矽无取向硅铁片最好,高压套管.有尼龙的.环氧树脂的及硅橡胶的,以硅橡胶材质的质量最好。


    因此用户购买高压试验变压器怎样看质量的好坏呢


1.用户购买高压试验变压器时,也可以到厂家要求看使用材料.半成品,也可以在不事前通知厂家的情况下到厂家任意选择一台变压器要求马上(一定要马上,否则他们有时间欺骗你们)打开看是否使用废旧的硅铁片,如果厂家犹豫不决或者各种理由不同意,则说明他们肯定使用废旧的硅铁片。


2. 看高压套管使用的材料。


3. 用户购买高压试验变压器时,也可以要求厂家通电试验,如果空载电流不合格说明他们使用的材料和制造工艺.都有问题,但没有经过长途运输还是看不出硅铁片。硅铁片的好坏采用上述两种办法最好辨别


4.看电器元件。


5.用户购买高压试验变压器时,首先将高压试验变压器尽量用力反复的各个方向摇高压试验变压器,然后打开变压器油阀,倒一部分变压器油出来看变压器油是否变红色或浑浊,若变压器油呈红色或浑浊状。说明厂家肯定采用的是废旧的硅铁片,为什么?因为废旧的硅铁片上附着大量的铁锈,这些带铁锈的废旧的硅铁片不管怎么处理都处理不完的,带铁锈的废旧的硅铁片加工成的变压器芯铁后,浸泡在变压器油中经变压器油反复冲洗后,铁锈散落在变压器油中,使变压器油呈红色,特别是经过长途运输后这种现象更加明显,油中的铁锈对变压器的绝缘造成严重隐患,这台变压器使用寿命肯定不长。其使用寿命不超过正常试验变压器的十分之一。


 试验变压器局部放电的原因和危害


1、我国大量生产500kV级超高压试验变压器及超高压换流试验变压器的生产正在迅速发展,并跻身于世界发达国家 的行列。因此,电力部门对试验变压器产品局部放电的要求也越来越高,局部放电引起了生产企业的高度重视。为进一步提高试验变压器的生产产品质量,现在对油浸式试验变压器在生产企业经常出现的局部放电问题进行了探讨,并对降低试验变压器局部放电量提出了具体措施。


2、产生局部放电的原因和危害


1)、产生局部放电的原因


试验变压器内部的金属件、绝缘件要圆整化,不能有任何尖角和毛刺。因为在高电场强度作用下,电荷容量集中到尖角的地方,从而引起放电。


2)、金属接地部件之间,导电体之间电气连接不良,也会产生放电。有气金属悬浮,情况更为严重。如110kV级及以上铁心结构的金属连接件,其接触面不涂漆,以保证金属连接件的紧密接触;地屏上的铜皮与接地片必须焊牢,以避免接触不良或悬浮等


3)绝缘件内部存在着气隙。电木筒和层压纸板的各纸层间,如果真空浸漆或者干燥工艺处理的不好,就会在内部形成空腔,浸油以后,油往往不能浸入空腔,从而形成气泡;如果油处理的不好也会产生气泡。气泡的介电系数比绝缘材料的介电系数小,故绝缘内部所含气隙承受的电场强度比临近的绝缘材料高,达到使之击穿的程度,从而使气隙先发生放电;另外,在电场集中的地方,可能使局部绝缘击穿或沿固体绝缘表面放电。


4)、试验变压器内不能有灰尘、杂物、特别是金属粉尘和纸末纤维,以免发生放电造成不良后果。


局部放电的危害


局部分那个店有多种放电类型。其中一种是发生在纸板表面的局部放电形式。若能量较大,在纸板表面留下放电痕迹时,则影响试验变压器的寿命。


还有一种是放电强度较高,发生在尖角电极边缘上,集中在少数几点的局部放电形式为腐蚀性放电。此放电能深入到绝缘纸板的层间和深处,最终导致击穿。


局部放电是引起绝缘老化并导致击穿的主要原因。局部放电是在电机之间施加电压时,在绝缘介质中局部产生的放电。短时间的放电不会造成整个通道的介质受损,而且放电的电解作用使绝缘加速氧化,并腐蚀绝缘,从而降低了试验变压器的寿命。其损坏程度,取决于放电性能和放电作用下绝缘的破坏机理。总之,必须把局部放电消除或减少到允许的称程度。


3、局部放电及其原理


局部放电又称游离,也就是静电荷流动的意思。在一定的外施电压作用下,在电场较强的区域,静电荷在绝缘较弱的未知首先发生静电游离,但是并不形成绝缘击穿。这种静电荷流动的现象成为局部放电。对于被气体包围的导体附近发生的局部房贷你,又称电晕。


试验变压器油内存在这大量的正、负离子和极性分子。因为正、负离子的数量正好相等,故在油中不显电性。由于绝缘纸板对有种的负离子和极性分子有媳妇作用,使油中电荷产生了定向移动。


在强油导向冷却系统中,当开动油泵后,在器身内部流速较快的区域,油中的正离子流动的油带走,使正、负离子产生分离。这样就产生了油带正电,固体绝缘材料带负电,其带有电量相等、符号相反的电荷。


电荷分离之后,可能沿着导电通路向大地泄漏,也可能与异性离子复合成中性分子。这种使电荷减少的过程,称为电荷松弛,但电荷松弛的速度远远慢于电荷积累的速度。


在相同的条件下,油中含水量少,电荷密度会增加;而汗水量多,电荷密度则会降低。油的含气量越大,油的绝缘强度越低,越容易产生放电。放电会是使油产生分解,其分解生成物将导致油质劣化,使油中的静电带电现象显著,从而微机油的绝缘性能。


对于产品的局部放电,要想满足用户要求,需在产品设计时候认真分析绝缘结构的电场分布,留有绝缘裕度,并要适当选择油质的绝缘材料。


由于真空处理不够而残存的旗袍及在耐压试验中分解出来的旗袍,均会随时间的增加被油吸收而消失。所以,对于感应耐压和冲击耐压试验后的变压器,必须放一段时间再做局部放电试验,否则,会因耐压后分解出来的气泡造成局部放电的假现象。


在局部放电试验中当放电量超过标准值时,应 找出放电部位,以便进行处理。这样,对改进绝缘结构,提高公益水平具有指导意义。因此,测定局部放电部位是一项重要的技术课题。


国内采用超声波方法对试验变压器的局部放电定位的测试技术,已应用于实际中,并取得了良好的效果。


4、降低局部放电产生的措施


1)、研究和分析绝缘结构的电场分布、击穿和局部放电特性,找出允许的最大场强。同事还需要加强技术管理,积累经验,提高企业的工作水平。


2)、操作人员要严格控制工艺规程,绝缘层压件中不能有气泡、水分和纤维杂质,以免引起电场分布畸变,导致局部电场的强度升高。另外,在强电场作用下,它们很容易按电场方向而极化定向,并沿电场方向排列在电极间形成导电“小桥”。开始时静电游离产生漏电通道,最终发展成为击穿通道。


3)、产品在装配过程中,如果生产环境洁净度不好,降尘量较大,使器身及油箱中付着许多杂质颗粒,产品注油后,这些杂质就会融进油中,并对强电场周围造成威胁。所以,企业对重点产品,可以考虑在一些重要的绝缘件上用酒精擦拭纤维分哦灰尘。

 

 

 

 

 

 

 

 

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