YDQ氣體高壓試驗變壓器

YDQ氣體高壓試驗變壓器

一、概述

YDQ系列高壓試驗變壓器是根據《試驗變壓器》標準，在油浸式試驗變壓器的基礎上而設計生產(chǎn)的。SF6氣體具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，其耐壓強度為同一壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓的空氣的2.5倍。在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等，在0.45MPa壓力下是油的擊穿電壓的2倍，是一種油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。該產(chǎn)品技術(shù)要求*符合《ZBK-41006-89》標準，它是油浸式輕型試驗變壓器的換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、不受氣候變化影響、電暈小、現場(chǎng)搬運無(wú)需靜止可使用，使用壽命長(cháng)、免維修等特點(diǎn)。適用于電力系統、工礦企業(yè)、科研部門(mén)等對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。

YDQ氣體高壓試驗變壓器

二、產(chǎn)品結構

YDQ系列高壓試驗變壓器采用單框芯式鐵芯結構，初級繞組繞在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼為圓柱灌式容器結構，能耐受0.8MPa以上壓力。其結構見(jiàn)圖1：

三、工作原理

YDQ系列高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結組標號Ⅰ.Ⅰ. 用工頻220V(10kVA以上為380V)電源接入 (為本公司生產(chǎn)的試驗變壓器配套設備，詳細資料請見(jiàn)其具體使用說(shuō)明書(shū))系列操作箱(臺)，經(jīng)操作箱內自偶調壓器(50kVA以上調壓器外附)調節至0～200V(或0～400V)電壓輸出至YDQ試驗變壓器的初級繞組，根據電磁感應原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。

單臺YDQ系列高壓試驗變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖2。

單臺YDQ系列交直流高壓試驗變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖3，圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí)，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取消短路桿時(shí)，作為直流輸出狀態(tài)。

試驗變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫(huà)出，其原理與上圖相同。

三臺試驗變壓器串級獲得更高電壓的接線(xiàn)原理見(jiàn)圖4。串級高壓試驗變壓器有很大的*性，因為整個(gè)試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開(kāi)成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經(jīng)濟實(shí)惠。圖5中，在*級和第二級的每個(gè)單元試驗變壓器中都有一個(gè)勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺串級試驗變壓器基本原理中，低壓電源加在試驗變壓器Ⅰ的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第二級試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供電；第二級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供電。第二級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器Ⅲ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，所以箱體對地是絕緣的，試驗變壓器Ⅰ的箱體是接地的。這樣*級、第二級、第三級試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。

YDQ系列高壓試驗變壓器做被試品的工頻耐壓試驗使用接線(xiàn)原理圖見(jiàn)圖5。

圖中：R1—限流電阻       FRC—阻容分壓器     RF—球間隙保護電阻     G—球間隙          CX—被試品

注：高壓尾必須可靠接地

工頻耐壓試驗中限流電阻R1應根據試驗變壓器的額定容量來(lái)選擇。如高壓側額定輸出電流在100～300mA時(shí)，可取0.5～1Ω/V(試驗電壓)；高壓側額定輸出電流為1A以上時(shí)，可取1Ω/V(試驗電壓)。常用水電阻作為限流電阻，管子長(cháng)度可按150kV/m考慮，管子粗細應具有足夠的熱容量(水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值)。

球間隙及保護電阻：當電壓超過(guò)球間隙整定值時(shí)(一般取試驗電壓的110%~120%)，球間隙放電，對被試品起到保護作用。球間隙保護電阻可按1Ω/V(試驗電壓)選取。

在工頻耐壓試驗中，低電壓側測量電壓(儀表電壓)不是非常準確的，其原因是由于試驗變壓器存在著(zhù)漏抗，在這個(gè)漏抗上必然存在著(zhù)壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側測量電壓表上反映出來(lái)的電壓。工頻耐壓試驗時(shí)，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現象。感應耐壓試驗時(shí)，試驗變壓器的漏抗必然存在著(zhù)壓降。為了準確測量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側接入FRC阻容分壓器來(lái)測量電壓(見(jiàn)圖5)。

工頻耐壓試驗操作注意事項

1）試驗人員應做好分工，明確相互間方法。并有專(zhuān)門(mén)人監護現場(chǎng)安全及觀(guān)察試品狀態(tài)。

2）被試品應先清掃干凈，并干燥，以免損壞被試品和試驗帶來(lái)的誤差。

3）對于大型試驗，一般都應先進(jìn)行空升試驗。即不接試品時(shí)升壓至試驗電壓，校對各種表計，調整球間隙。

4）升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調壓器不在零位時(shí)突然合閘。也不能突然切斷電源，一般應在調壓器降至零位時(shí)拉閘。

5）當電壓升至試驗電壓時(shí)，開(kāi)始計時(shí)，到1min后，迅速降壓到1/3試驗電壓以下時(shí)，才能拉開(kāi)電源。

6）在升壓或耐壓試驗過(guò)程中，如發(fā)現下列不正常情況時(shí)，應立即降壓，切斷電源。停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺動(dòng)很大；②發(fā)現絕緣燒焦或冒煙；③被試品內有不正常的聲音。

7）耐壓試驗前后應測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。

試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄露試驗時(shí)接線(xiàn)原理圖如圖6。

注：此試驗應先抽出短路桿“D”，圖6中所示。

圖中：VD—高壓硅堆     R1—限流電阻      C1—高壓濾波電容    FRC—阻容分壓器     CX—被試品    μA—帶保護微安表

泄露試驗中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時(shí)，輸出端短路電流不超過(guò)高壓硅堆的zui大整流。如電壓硅堆的zui大整流電流為100mA時(shí)用于60kV的試驗裝置中，限流電阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇。限流電阻還應具有足夠的容量和沿面放電距離。

高壓濾波電容C1一般選擇在0.01~0.1μF，當被試品的電容量很大時(shí)，C1可省略不用。

泄露試驗的操作及注意事項

1）試驗前應先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對外連線(xiàn)是否擦干凈。要嚴防將試驗電壓加到有人工作的部位上去。

2）接好試驗裝置的接線(xiàn)后，應復查無(wú)誤后才可加壓。應特別注意檢查高壓設備及引線(xiàn)與地、與操作人員的安全距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按安全規程中所規定的內容進(jìn)行試驗。

3）對于大電容量設備應緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時(shí)應分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表的穩定讀數。

4）試驗過(guò)程中，應密切監視被試品、試驗裝置、微安表，一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異?，F象應立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細記錄。

5）試驗完畢，降壓，切斷電源后應將被試品及試驗裝置本身充分放電。

四、注意事項

1、按照您所進(jìn)行的試驗接好工作線(xiàn)路。試驗變壓器的外殼以及操作系統的外殼必須可靠接地。試驗變壓器高壓繞組的X端(高壓尾)以及測量繞組的F端必須可靠接地。

2、做串級試驗時(shí)，第二級、第三級試驗變壓器的低壓繞組的X端，測量繞組的F端以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級試驗變壓器的外殼。第二級、第三級試驗變壓器的外殼必須通過(guò)絕緣支架接地。

3、接通電源前，操作系統的調壓器必須調到零位后方可接通電源，合閘，開(kāi)始升壓。

4、從零開(kāi)始均勻旋轉調壓器手輪升壓。升壓方法有：快速升壓法，即20s逐級升壓法；慢速升壓法，即60s逐級升壓法；極慢速升壓法供選用。電壓從零開(kāi)始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗電壓的75%后，在以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需的額定電壓，并密切注意測量?jì)x表的指示以及被試品的情況。升壓過(guò)程中或試驗過(guò)程中如發(fā)現測量?jì)x表的指示及被試品情況異常，應立即降壓，切斷電源，查明情況。

5、試驗完畢后，應在數秒內勻速的將調壓器返回至零位，然后切斷電源。

6、本產(chǎn)品不得超過(guò)額定參數使用。除試驗必須外，決不允許全電壓通電或斷電。

7、 再升壓或耐壓試驗過(guò)程中，如發(fā)現以下不正常情況時(shí)，應立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因。

⑴電壓表指針擺動(dòng)(或數字跳動(dòng))很大

⑵電流表直線(xiàn)上升

被試品內有不正常的聲音

8、圖1中第9項系壓力閥及壓力表，為長(cháng)期關(guān)閉狀態(tài)。每6個(gè)月開(kāi)閥一次，以檢查SF6壓力，應不小于0.2MPa(檢查壓力后立即關(guān)閉閥門(mén))，低于0.2MPa時(shí)應加SF6氣體，以增加氣絕緣。

9、耐壓實(shí)驗前后應測量被試設備的絕緣電阻，檢查絕緣情況。

10、 當試驗變壓器長(cháng)期不使用時(shí)，應放置于通風(fēng)、干燥、無(wú)陽(yáng)光直射的地方。

11、 該產(chǎn)品不允許在高于45℃的溫度下長(cháng)期存放、使用、放氣。

12、 運輸搬運途中不得重力沖擊。

13、 產(chǎn)品緊固件及壓力閥、壓力表不得擅自松動(dòng)。

14、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時(shí)，出熟悉本說(shuō)明書(shū)外，還必須嚴格執行國家有關(guān)標準和操作規程?？蓞⒄誈B311-83《高壓輸變設備的絕緣配合，高壓試驗技術(shù)》；《電氣設備預防性試驗規程》等。

五、YDQ充氣式試驗變壓器試驗變壓器的容量選擇

標稱(chēng)試驗變壓器容量Pn的確定公式：Pn=kVn 2ωCt×10-9

式中：

Pn——標稱(chēng)試驗變壓器容量(kVA)

Vn——試驗變壓器的額定輸出高壓的有效值(kV)

k ——安全系數。k≥1，標稱(chēng)電壓Vn≥1MV時(shí)，k=2；標稱(chēng)電壓較低時(shí)，k值可取高一些。

Ct——被試品的電容量(pF)

ω——角頻率，ω=2πf， f——試驗電源的頻率

被試設備的電容量Ct可由交流電橋測出。Ct的變化很大，

可由設備的類(lèi)型而定。

典型數據如下：

簡(jiǎn)單的棒式或懸式絕緣子             幾十微法

簡(jiǎn)單的分級套管                     100～1000pF

電壓互感器                         200 ～ 500pF

電力變壓器       < 1000kVA         ～1000pF

                 > 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;

對于不同的試驗電壓Vn，選擇不同的(適當的)安全系數k。

以下列出不同的Vn所選用的k值供參考。

Vn =50~100kV        k = 4

Vn =150~300kV       k = 3

Vn > 300kV          k = 2