中试控股技术研究院鲁工为您讲解：倍频电源感应耐压发生装置

ZSDBF-15KVA 多倍频感应耐压试验装置

触摸方式调节电压可实现本装置的多倍频试验电压输出
步长可以实时调节，任意选择1V、2V、5V、10V

参考标准：DL/T 848.4-2004

多倍频感应耐压试验装置：多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验我中试控股的感应耐压试验装置采用微机控制

中试控股结合先进的变频及高速采样技术设计制造，比传统的三倍频发生器效率高，输出电压稳定，测量精度高，重复性好，并且可以实现自动升压、升压至设定值后自动计时、计时完成后自动降压的功能，操作极其简单。

仪器采用背光式大屏幕液晶显示，全中文操作界面，带实时时钟和微型打印机。仪器采用一体化结构，重量轻，便于携带。

ZSDBF-15KVA 多倍频感应耐压试验装置技术指标

工作条件                  环境温度：-10℃～50℃     相对湿度：30%～90%

供电电源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz

                          如用AC220供电，功率减半

输出频率                  30Hz～200Hz   调节细度0.1 Hz

输出电压                  0～400V正弦波

输出功率                  15KW

最大输出电压              400V

最大输出电流              35A

电压最小分辨率            0.01V

电流最小分辨率            0.001A

电压电流精度              ±1%

外形尺寸（mm）            570（长）×400（宽）×350（高）

中试控股仪器重量                  约44kg

中频无刷励磁同步发电机组

  同步发电机组基本原理接线如下图所示。

同步发电机机组基本原理接线图

M——异步感应电动机；G——无刷中频同步发电机；T——升压变压器；

L1——铁芯电抗器；L2——空心电抗器（可用阻波器代替，用于增大补偿电抗的容量）

图中，电源装置

同补偿电抗器、中间升压变压器

以及必要的外围测量设备联合使

用。电源主要由三相异步电动机和无刷励磁的中频同步发电机组

成中试控股中频发电机组，再配以启动、控制、测量和保护系统组成。其工作原理为中频发电机

发出定频率(250Hz)的单相或三相交流电能，经中间变压器升压，同时用补偿电抗器

来调整补偿被试变压器的电容性电流，以获得所需的试验电压。这种工作原理和方式可以

得到所需频率的试验电压，电网电源仅用来驱动发电机组和提供直流励磁电源，使试验电

源与电网电源实现隔离，从而消除了试验回路来自电网系统的干扰，无刷励磁方式也大大

降低了电源本身的干扰水平，因此在做感应耐压的同时，也可进行局部放电测量。

感应分压器主要有两种使用状态：可作为分压器使用或与标准电压互感器级联使用. 下面分别对这两种使用状态进行说明。

      1.使用感应分压器校电压互感器（作分压器使用）

感应分压器校验电压互感器接线图

      使用感应分压器校验电压互感器时，按上图连线，一般感应分压器相对被检电压互感 器准确度而言，标准的误差可以忽略不计，从电压互感器校验仪上可直接读出被检电压互 感器的示值。 （感应分压器效验误差值多为经过折算到一次的误差值，所以要精确求出被检互感器的误 差值时，需要将感应分压器所给误差示值进行折算后作为标准修正值进行修正。）

      2.与标准电压互感器级联校被试电压互感器

标准电压互感器与感分级联校验被试电压互感器接线图

      以上为标准电压互感器与感分级联校验被试电压互感器接线图，如果标准电压互感器与被试电压互感器额定变比不同时，可以用标准电压互感器与感 应分压器级联，测出被检电压互感器的误差。

三倍频感应耐压装置通过施加倍频电源装置，以提高绕组间绝缘的试验电压，从而达到耐压试验的目的。此次中试定制30KVA倍频试验变压器采用分体式结构，试验变压器与控制台自成一体，方便试验过程中配合被试品随时移动位置

多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验；

中试控股考验交联橡塑电力电缆、电力变压器、GIS、互感器、绝缘子、发电机、开关等被试品绝缘承受各种过电压能力及容性负载的交流耐压试验。

中试控股电力讲解根据不同的测试项目以下分别进行介绍:

 

    ⑴.单相电源分相对三相变压器空载损耗的测量:当现场试验条件无法满足用三相电源来做空载试验时,可用单相电源(交流220V)来进行三相变压器的空载试验.分别对变压器的每相加压试验,试验结果自动折算到三相电源试验的情况.具体接线(见附件三).

 

    利用仪器的Ua、Ub测量电压,用A相电流回路测量电流,依次对被测变压器的低压侧Ao、Bo、Co加电,进行测试.

 

    ⑵.三相电源测量变压器的空载损耗:将变压器的非测试端开路,按图方式接线

 

    ⑶.测量单相变压器短路损耗:

 

    ⑷.三相三线电源测量变压器短路损耗:从变压器高压侧施加三相测试电源,低压侧用专用短接线良好短接,

 

    ▲    注意:我们这里采用方法相当于以往的两功率表法,电压测量UAB、UCA和UCB三相电压值,结果为三相的平均值;功率损耗只测量PAB和PCB两相功率,总损耗为两相功率损耗之和.

  用变比电桥测量变压器的变比,操作过程繁琐,测量范围狭窄,已经不适应现代测量的快节奏、高效率的要求.为此,中试控股电力采用现代电子技术,研制出了新一代变压器变比组别测试仪.它体积小,重量轻,精度高,稳定性好.它采用了大屏幕汉字显示、菜单操作,界面友好.变比组别可一次测完.该仪器是电力工业部门的理想测试仪器. 下面我们来介绍他使用时的注意事项:

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    1、保险1为2A,保险2为0.5A.如果测试线短路,高低压接反,会熔断保险.保险熔断后,如果进行测量,在显示"  正在测量,请等待! "后停住.请关机,更换相同容量的保险,重测.

 

    2、连线要保持接触良好.仪器应良好接地!

 

    3、仪器的工作场所应远离强电场、强磁场、高频设备.供电电源干扰越小越好,宜选用照明线,如果电源干扰还是较大,可以由交流净化电源给仪器供电.交流净化电源的容量大于200VA即可.

 

    4、仪器工作时,如果出现液晶屏显示紊乱,按所有按键均无响应,或者测量值与实际值相差很远,请按复位键,或者关掉电源,再重新操作.

 

    5、显示器没有字符显示,或颜色很淡,请调节亮度电位器至合适位置.亮度电位器是多圈电位器 ,有10圈!

 

    6、仪器应存放在干燥通风处,如果长期不用或环境潮湿,使用前应加长预热时间,去除潮气.

 

    7、通讯口调试时使用.    1.试验变压器做被试品的工频耐压试验使用接线原理图见.

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    图6:被试品工频耐压试验接线图

 

    工频耐压试验中限流电阻R1应根据试验变压器的额定容量来选择.如高压侧额定输出电流在100~300mA时,可取0.5~1Ω/V(试验电压);高压侧额定输出电流为1A以上时,可取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).

 

    球间隙及保护电阻:当电压超过球间隙整定值时(一般取试验电压的110%~120%),球间隙放电,对被试品起到保护作用.球间隙保护电阻可按1Ω/V(试验电压)选取.

 

    在工频耐压试验中,低电压侧测量电压(仪表电压)不是非常准确的,其原因是由于试验变压器存在着漏抗,在这个漏抗上必然存在着压降或容升,使试品上的电压低于或高于低压侧测量电压表上反映出来的电压.工频耐压试验时,被试品上的电压高于试验变压器的输出电压,也就是所谓容升现象.感应耐压试验时,试验变压器的漏抗必然存在着压降.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FRC阻容分压器来测量电压.

 

    2.试验变压器在做被试品的直流耐压或泄露试验时接线原理图如图.

 

    注:此试验应先抽出短路杆"D",图中所示.

    高压直流泄露试验接线图

 

    图中:VD-高压硅堆     R1-限流电阻      C1-高压滤波电容

 

    FRC-阻容分压器     CX-被试品    μA-带保护微安表

 

    泄露试验中限流电阻R1选择在额定输出电压时,输出端短路电流不超过高压硅堆的最大整流.如电压硅堆的最大整流电流为100mA时用于60kV的试验装置中,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.高压滤波电容C1一般选择在0.01~0.1μF,当被试品的电容量很大时,C1可省略不用.   变压器绕组的直流电阻测试是变压器在交接、大修和改变分接开关后,必不可少的试验项目.在通常情况下,用传统的方法(电桥法和压降法)测量变压器绕组以及 大功率电感设备的直流电阻是一项费时费工的工作.为了改变这种状况,缩短测量时间以及减轻测试人员的工作负担,中试控股电力开发了直流电阻测试仪,是测量变压器 绕组以及大功率电感设备直流电阻的理想设备.DL/T596--1996预试规程的试验次序排在变压器试验项目的第二位.

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    一、DL/T 596--1996预试规程的试验周期和要求

 

    1、试验周期:变压器绕组直流电阻正常情况下1~3年检测一次.但有如下情况必须检测:

 

    (1)无励磁调压变压器变换分接位置后必须进行检测;

 

    (2)有载调压变压器在有载分接开关检修后必须对所有分接进行检测;

 

    (3)变压器大修后必须进行检测;

 

    (4)必要时进行检测.如变压器经出口短路后必须进行检测.

 

    2、试验要求

 

    变压器容量在1.6MVA及以上,绕组直流电阻相互间差别不应大于2%;无中性点引出的绕组线间差别不应大于三相平均值的1%.

 

    容量在1.6MVA以下,相间差别一般不大于三相平均值的4%;线间差别一般不大于三相平均值的2%.

 

    与以前相同部位测得值比较其变化不应大于2%;如直流电阻相间差在变压器出厂时超过规定,制造厂已说明了这种偏差的原因,也以变化不大于2%考核.

 

    不同温度下的电阻值应换算到同一温度下进行比较,并按下式换算:

    式中:R1、R2--分别为温度t1、t2时的电阻值;T-常数,其中铜导线为235,铝导线为225.

 

    二、减少测量时间提高检测准确度的措施

 

    一般使用电压降法和电桥法.对于大型变压器,其电感非常大,为了加快测量速度,可采用快速测量方法.

 

    变压器绕组是由分布电感、电阻及电容组成的复杂电路.测直流电阻是在绕组的被试端子间通以直流,待瞬变过程结束、电流达到稳定后,记录电阻值及绕组温度.测直流电阻的关键问题是将自感效应降低到最小程度.为解决这个问题分为以下两种方法.

 

    1、助磁法

 

    助磁法是迫使铁心磁通迅速趋于饱和,从而降低自感效应,归纳起来可缩短时间常数,大体有以下几种方法:

 

    (1)用大容量蓄电池或稳流源通大电流测量.

 

    (2)把高、低压绕组串联起来通电流测量,采用同相位和同极性的高压绕组助磁.由于高压绕组的匝数远比低压的多,借助于高压绕组的安匝数,用较小的电流就可使铁心饱和.

 

    (3)采用恒压恒流源法的直流电阻测试仪.使用时可把高、低压绕组串联起来,应用双通道对高、低压绕组同时测量,较好地解决了三相五柱式大容量变压器直流电阻测试的困难.一般测试一台360MVA,500kV或220kV变压器绕组直流电阻约需30~40min,测量接线如图1-1所示

图1－1  变压器绕组直流电阻测量接线图

    2、消磁法

 

    消磁法与助磁法相反,力求使通过铁心的磁通为零.使用的方法有两种:

 

    (1)零序阻抗法.该方法仅适用于三柱铁心Y-N连接的变压器.它是将三相绕组并联起来同时通电,由于磁通需经气隙闭合,磁路的磁阻大大增加,绕组的电感随之减小,为此使测量电阻的时间缩短.

 

    (2)磁通势抵消法.试验时除在被测绕组通电流外,还在非被测绕组中通电流,使两者产生的磁通势大小相等、方向相反而互相抵消,从而保持铁心中磁通趋近于零,将绕组的电感降到最低限度,达到缩短测量时间的目的.其测量接线如图1-2所示.