變壓器的感應(yīng)耐壓試驗

感應(yīng)耐壓試驗中變頻電源的獲取

感應(yīng)耐壓試驗中變頻電源的獲取

目前，市面上有倍頻感應(yīng)電壓發(fā)生器可以直接使用，它們的原理與獲得變頻電壓的方法有關(guān)，無外乎以下四種；如果沒有倍頻感應(yīng)發(fā)生器，也可以用以下四種方法獲取倍頻感應(yīng)電壓：（1）利用兩臺電動機組取得高頻電源用一臺三相異步鼠籠電動機，驅(qū)動一臺三相轉(zhuǎn)子為繞線式的異步電動機，即異步倍頻發(fā)生器。其原理圖如下圖所示。啟動過程中，先啟動鼠籠式電動機M1至額定轉(zhuǎn)速，然后用與鼠籠式電動機相序相反的三相電源，經(jīng)調(diào)壓器TR對繞線式異步電動機M1定子勵磁，便在定子中產(chǎn)生與其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。由于驅(qū)動繞線式發(fā)動機轉(zhuǎn)子的速度與旋轉(zhuǎn)磁場的速度接近，但旋轉(zhuǎn)方向相反，于是便在繞線式轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出數(shù)倍于系統(tǒng)頻率的電壓，其值得大小可由調(diào)壓器調(diào)整定子勵磁而定。值得注意的是，在啟動過程中，必須先啟動鼠籠式電動機，再合上調(diào)壓器逐漸升壓。（2）晶閘管變頻調(diào)壓逆變電源這種方法是應(yīng)用晶閘管逆變技術(shù)來產(chǎn)生高頻電源，這種變頻電源重量輕，可利用380V低壓交流電源，裝置兼有調(diào)壓作用。（3）用星形——開口三角形接線的變壓器獲得三倍頻電源將三臺單相變壓器的一次繞組接成星形，二次繞組接成開口三角形，由三臺單相變壓器構(gòu)成3倍頻發(fā)生器遠離如圖12-24所示：一次側(cè)接工頻電源，適當過勵磁，由于正弦波電流在飽和的鐵心中產(chǎn)生非正弦的磁通，由此感應(yīng)的電動勢也是非正弦波。而其中主要成分是基波和三次諧波分量。因變壓器的一次繞著接成星形，所以三次諧波沒有通路，在二次的三角形開口端，三相繞組基波感應(yīng)電動勢的向量和為零，而三次諧波感應(yīng)電動勢相位相同，因此，從開口三角形輸出150Hz的高頻電壓。（4）高頻發(fā)電機組它是由一個電動機拖動一個高頻的周期發(fā)電機所組成。發(fā)電機組的調(diào)壓是通過改變勵磁變壓器，用勵磁機來調(diào)節(jié)對發(fā)電機轉(zhuǎn)子的勵磁，從而達到發(fā)電機的定子輸出電壓平滑可調(diào)的目的。

通過本知識點的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握感應(yīng)耐壓的變頻電源獲取方法，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。變壓器的感應(yīng)耐壓試驗

感應(yīng)耐壓試驗接線

（1）全絕緣的變壓器對于全絕緣的變壓器，可按圖所示的接線，在變壓器低壓側(cè)施加兩倍及以上頻率的耐壓試驗，而在變壓器高壓側(cè)感應(yīng)出相應(yīng)的高電壓來進行耐壓試驗。試驗時由互感器監(jiān)視電壓和電流

這種試驗主要是考驗變壓器縱絕緣的電氣強度，其是否承受住了感應(yīng)耐壓，還需根據(jù)試驗前后的空載損耗試驗才能判斷。若感應(yīng)耐壓試驗后變壓器的空載損耗比感應(yīng)耐壓試驗前明顯增大，則說明變壓器縱絕緣在感應(yīng)耐壓時可能被擊穿。需要補充說明的是，在這種接線的感應(yīng)耐壓試驗中，只能滿足變壓器高壓側(cè)三線之間達到試驗電壓，而中性點對地的感應(yīng)試驗電壓很低，因此，對中性點和線圈的主絕緣，還需進行一次外施工頻交流耐壓試驗，以考驗其電氣強度。（2）分級絕緣的變壓器對于分級絕緣的三相變壓器，對其主絕緣的試驗，不能用外施工頻交流耐壓試驗的方法進行。同時，因為分級絕緣的線圈是接成星形的，若用感應(yīng)耐壓試驗方法，當線圈出線端相電壓達到試驗電壓時，其相對地的電壓僅為,所以不能用上圖所示的接線方法對主絕緣進行感應(yīng)耐壓試驗。根據(jù)變壓器設(shè)計的絕緣水平和試驗標準的要求，分級絕緣的變壓器，其相間及相對地的絕緣水平相同，如220kV級的變壓器，相間及相對地的試驗電壓為400kV，110kV級的變壓器，相間及相對地的試驗電壓為200kV，所以對這些變壓器進行感應(yīng)耐壓時，相間及相對地不可能同時達到試驗電壓的要求。因此，分級絕緣的變壓器，只能采用單相感應(yīng)耐壓進行試驗。此時，縱絕緣與主絕緣的試驗同時用感應(yīng)的方法進行，一方面試驗了縱絕緣的電氣強度，另一方面也試驗了線圈對地和相間絕緣的電氣強度。為了達到上述目的，在對分級絕緣的變壓器進行感應(yīng)耐壓試驗時，要分析被試品的結(jié)構(gòu)，比較不同的接線方式，計算出線端及相對地的試驗電壓，選用滿足試驗電壓的接線。一般要借助輔助變壓器或非被試相線圈支撐，輪換三次，才能完成一臺變壓器的感應(yīng)耐壓試驗。上圖為YNd11接線的分級絕緣變壓器A相進行感應(yīng)耐壓試驗的一種接線圖。非被試相B、C兩相的首端并聯(lián)接地，并與被試相A相串聯(lián)，高頻電源加于變壓器低壓側(cè)a相和c相之間。當高頻電源電壓達到變壓器低壓側(cè)兩倍額定電壓，且高壓側(cè)三相都處于額定分接位置時，高壓側(cè)A相繞組的感應(yīng)電壓也達到額定電壓的兩倍，B、C相上的感應(yīng)電壓則只達到其額定電壓。由于B、C兩相并聯(lián)后與A相串聯(lián)，這樣就抬高了A相出線端的對地電位，使A相出線端與地及與B、C相出線端間的電壓均達到3倍額定相電壓。調(diào)整高壓側(cè)分接位置，可進一步改變此倍數(shù)，使其滿足高壓側(cè)出線端對地及出線端間試驗電壓的要求。例如220kV分級絕緣的變壓器，試驗規(guī)程規(guī)定高壓側(cè)出線端對地及相間試驗電壓為400kV，3倍的額定線電壓已接近此值，只要適當改變分接位置，即可使被試相對地的電壓達到此試驗電壓。對B、C相進行類似于A相的試驗，則各相的縱絕緣、各相出線端對地及相間的主絕緣都得到試驗。

通過本知識點的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握感應(yīng)耐壓的接線方式，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。變壓器的感應(yīng)耐壓試驗

感應(yīng)耐壓試驗的目的和原理

感應(yīng)耐壓試驗的目的和原理前幾節(jié)所討論的交流耐壓試驗僅能檢查全絕緣變壓器的主絕緣，即高壓、中壓、低壓繞組間及對油箱、鐵心等接地部分的絕緣。

縱絕緣，即繞組匝間、層間、段間的絕緣沒有得到檢驗，但在變壓器絕緣事故中縱絕緣損壞的比重是相當大的。我們要設(shè)法使繞組匝間、層間、段間的電壓加大到正常工作時的1.7～2.0倍，以此來考核縱絕緣。進行倍頻感應(yīng)耐壓試驗就是為了達到這一目的。另外，對于分級絕緣或半絕緣的電力變壓器和互感器，它們的中性點絕緣水平比繞組的首端低，其線圈的電壓值和對地絕緣水平，從線圈末端到首端逐步增加，所以，首、末兩端宜施加不同的試驗電壓，如圖所示

我們通常做的交流耐壓試驗對同一繞組首末兩端所加的電壓是一樣大的，顯然，對于分級絕緣的變壓器，外施工頻耐壓試驗無法進行。實踐證明，用三倍頻電源對串級式電壓互感器進行感應(yīng)耐壓試驗，能有效地檢出主、縱絕緣的缺陷。感應(yīng)耐壓試驗方法是從變壓器低壓側(cè)加進比額定電壓高的電壓，其他繞組開路。靠變壓器自身的電磁感應(yīng)對變壓器各繞組感應(yīng)出比額定電壓高的電壓來進行耐壓試驗。由于繞組各匝間、層間、段間都相應(yīng)地提高了彼此之間的電位差，所以，它不僅對變壓器的主絕緣進行考驗，同時對縱絕緣也進行了考驗。但是，我們知道，變壓器鐵心的伏安特性曲線，一般設(shè)計在額定頻率