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淺談YD-10KVA/100KV交直流高壓試驗(yàn)變壓器結(jié)構(gòu)性能
YD-10KVA/100KV交直流高壓試驗(yàn)變壓器
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
輕型高壓試驗(yàn)變壓器采用單框芯式結(jié)構(gòu)。初級(jí)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)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角結(jié)構(gòu),整體外形美觀大方。其外部結(jié)構(gòu)圖見圖1,內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖2。
變壓器外部結(jié)構(gòu)示意圖
1—短路桿D 2—均壓球 3—高壓套管
4—變壓器提手 5—油閥 6、7—次壓輸入a、x
8、9—測(cè)量端子E F 10—變壓器外殼接地端 11—高壓尾
12—高壓輸出A 13—高壓硅堆 14—變壓器油
15—鐵芯 16—次低壓繞組 17—測(cè)量繞組
18—二次高壓繞組
在試驗(yàn)變壓器中,a、x為低壓輸入端子,E、F為低度表測(cè)量端子,A、X為高壓輸出。
YD-10KVA/100KV交直流高壓試驗(yàn)變壓器
三、工作原理:
輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器,聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)I.I.用二頻220V(10KVA以上為380V)電源接入系列操作箱(臺(tái)),經(jīng)操作箱內(nèi)自耦調(diào)壓器(50KVA以上調(diào)壓器外附)調(diào)節(jié)至0-200V(或0-400V)
電壓輸出至試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。
1、 單臺(tái)試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見圖3
圖3:?jiǎn)闻_(tái)高壓試驗(yàn)變壓器原理圖
2、單臺(tái)試驗(yàn)變壓器工作原理圖見圖4,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(dāng)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)。
圖4單臺(tái)交直流試驗(yàn)變壓器原理圖
圖中:D-短路桿 VD-高壓硅堆
3、三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高電壓的結(jié)線原理圖 5。串級(jí)高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性,因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由幾臺(tái)單臺(tái)試驗(yàn)變壓器組成,單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓容量小,電壓低、重量輕、便于運(yùn)輸和安裝,它既然可串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用,又可分開成幾套單臺(tái)試驗(yàn)變壓器單獨(dú)使用。整套裝置投資小,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖5中,在*級(jí)和第二級(jí)的每個(gè)單無(wú)試驗(yàn)變壓器中都有一個(gè)勵(lì)磁繞組A1、C2和A2、C2。在三臺(tái)串級(jí)試驗(yàn)變壓器基本原理圖中,低壓電源加在試驗(yàn)變壓器I的;初級(jí)組a1×1組,單臺(tái)試驗(yàn)變壓I、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵(lì)磁繞組A1、C1給第三級(jí)試驗(yàn)I Ⅱ的初級(jí)繞組供電。第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的勵(lì)磁繞組A2、C2給第三級(jí)試驗(yàn)變壓器I Ⅱ的初級(jí)繞組供電。第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ和第三級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的箱體分別處在對(duì)地為1V和2V的高電位上,氫箱體對(duì)地是絕緣的,試驗(yàn)變壓器I的箱體是接地的。這樣*級(jí)、第二級(jí)、第三試驗(yàn)變壓器對(duì)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。
試驗(yàn)變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出,其原理與上圖相同。
四、使用方法:
1、試驗(yàn)變做被試品的工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理圖。
圖5:三臺(tái)試驗(yàn)充壓器串級(jí)接七原理圖
圖中:P-容量(KV) V-電壓(KV) G1、G2-絕緣支架
圖中:R1-限流電阻 FYQ-阻容分壓器 RF-球間隙保護(hù)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(yàn)中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量來(lái)選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在 100-300MA時(shí),可取0.5-1Ω/V(試驗(yàn)電壓);高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時(shí),可取1Ω/V(試驗(yàn)電壓)。常用水電陰作為限流電阻,管于長(zhǎng)度可按150KV/m考慮,管子和粗細(xì)應(yīng)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陰值)。
球間隙及保護(hù)電阻:當(dāng)電壓超過球間隙整定值時(shí)(一般取試驗(yàn)電壓的110%-120%)球間隙放電,對(duì)被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)電阻可按1Ω/V(試驗(yàn)電壓)選取。
在工頻耐壓試驗(yàn)中,低壓側(cè)測(cè)量電壓(儀表電壓)不是非常準(zhǔn)確的,其原因是由于試驗(yàn)變壓器存在著漏抗,在這上個(gè)漏抗上必然存在著壓降或容升,使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測(cè)量電壓表上反映出來(lái)的電壓。工頻耐壓試驗(yàn)時(shí),被試品上的電壓高于試驗(yàn)變壓器的輸出電壓,也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)。試驗(yàn)變壓器的漏抗必須存在著壓降。為了準(zhǔn)確測(cè)量被試品上所施加電壓,因此常在高壓側(cè)接入RCF阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓。
工頻耐壓試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)
(1)試驗(yàn)人員應(yīng)做好分工,明確相互間辦法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安全及觀察試品狀態(tài)。
(2)被試品應(yīng)清掃干凈,并干燥,以免損壞被試品和試驗(yàn)帶來(lái)的誤差。
(3)對(duì)丁大型試驗(yàn),一般都應(yīng)*行空升試驗(yàn)。即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)電壓,校對(duì)各種表計(jì),調(diào)整間隙。
(4)升壓速度不能太快,并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘,也不能突然切斷電源,一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)拉閘。
(5)當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時(shí),開始計(jì)時(shí),到1min后,迅速降到1/3試驗(yàn)電壓以下時(shí),才能拉開電源。
(6)在升壓或耐壓試驗(yàn)過程,如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí),應(yīng)立即降壓,切斷電源,停止試驗(yàn)并查明原因:①電壓表指針擺動(dòng)很大;②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙;③被試品內(nèi)有不正常的聲音。
(7)耐壓試驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量絕緣電阻,檢查絕緣情況。
試驗(yàn)變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗(yàn)時(shí)接線原理圖如圖7。
注:此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”,圖7中所示。
圖7:高壓直流泄漏試驗(yàn)接線圖
圖:VD-高壓硅堆 R1-限流電阻 C1-高壓濾波電容
FYQ-阻容分壓器 Cx-被試品 A-帶保護(hù)微安表
泄露試驗(yàn)中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時(shí),輸出端短路電電流不超過高壓硅堆的zui大整流電流。如電壓硅堆的zui大整流電流為100mA時(shí)用于60KV的試驗(yàn)裝置中限流電陰按R1=60/0,1=600KΩ選擇。限流電阻按R1=60/01=600KΩ選擇,限流電阻應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。高壓濾流電容C1一般選擇在0.01-0.1HF,當(dāng)被試品的電容量很大時(shí),C1可省略不用。
泄漏試驗(yàn)的操作及注意事項(xiàng)
(1)試驗(yàn)前應(yīng)先檢查被試品是否停電,接地放電,一切對(duì)外連線是否擦凈。要嚴(yán)防將試驗(yàn)電壓加到人工作部位上去。
(2)接好試驗(yàn)裝置的接線后,應(yīng)復(fù)查無(wú)誤后才可加壓。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線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(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)。
(3)對(duì)于大電容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓,防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓,分別讀取各級(jí)電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
(4)試驗(yàn)過程,應(yīng)密切監(jiān)視被試品、試驗(yàn)裝置、微安表,一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異?,F(xiàn)象應(yīng)立即降壓,切斷電源,并查明原因,詳細(xì)記錄。
(5)試驗(yàn)完畢,降壓,切斷電源后應(yīng)將被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。
五、注意事項(xiàng)
1、按照您所進(jìn)行的試驗(yàn)接好工作線路。試驗(yàn)變壓器的外殼以及操作系統(tǒng)的外殼必須可靠接地,試驗(yàn)變壓器的高壓繞阻的x端(高壓尾)以及測(cè)量繞組的F端必須可靠接地。
2、做串級(jí)試驗(yàn)時(shí),第二級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器的低壓繞組的X端,測(cè)量繞阻的F端以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼,第二級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼必須通過絕緣支架接地。
3、接通電源前,操作系統(tǒng)的調(diào)壓器必須調(diào) 到零位后方可接通電源,合閘,開始升壓。
4、從零開始勻帶旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。升壓方式有:快速升壓法,即20S逐級(jí)升壓法;慢速升壓法,即60S逐級(jí)升壓法;極慢速升壓法供選用。電壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗(yàn)電壓的75%后,再以每秒2%額定試驗(yàn)電壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗(yàn)電壓,并密切注意測(cè)量?jī)x表的批示以及被試品的情況。升壓過程中或試驗(yàn)過程中如發(fā)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表的指示及被試品情況異常,應(yīng)立即降壓,切斷電源,查明情況。
5、試驗(yàn)完畢后,應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速的將調(diào)壓器返回至零位,然后切斷電源。
6、本產(chǎn)品有得超過額定參數(shù)使用。除試驗(yàn)必需外,決不允許全電壓通電或斷電。
7、使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí),除熟悉本說(shuō)明外,還必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程,可參照GB311-83《高壓輸變?cè)O(shè)備的絕緣配合,高壓試驗(yàn)技術(shù)》;《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。