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摘要:变压器作为高压电气试验设备这个角色,在试验中的作用和应用中出现的问题和解决方法,我们应该对它进行深入研究。本文主要就试验变压器在试验中的应用及应用中出现的问题和解决方法做了介绍。
关键词:变压器高压电气试验发展
1.变压器在高压电气试验中的作用与特点
1.1变压器作用
在高压电气试验中主要试验变压器高电压试验变压器。高压试验变压器又称升压器,是一种把初级绕组和高压绕组绕制在同一铁心上并采用了单框芯式铁芯结构。它是产生工频高电压的试验用变压器。它的主要作用是对于在工频电压作用下的电气设备的绝缘性能及其他与工频高压电器有关的各种电气性能做出研究和监测。在试验研究过电压下的电气设备的绝缘强度中,高电压试验变压器也可用于产生操作冲击波。
1.2试验变压器特点
高压试验变压器是与电力变压器的工作原理相同,都是根据电磁感应原理将某一数值的交流电压变成频率相同但数值不同的电压。但是高压试验变压器有几个特点,它一般为单相变压器,它的铁芯设计时,磁密较低,波形畸变率小。在工作时作为试验变压器升温少,省略了复杂的冷却系统。工作中不会受到电压的侵袭,绝缘的安全裕度较小。对于局部放电量在额定电压下有严格的要求。
2.变压器在高压电气试验中的一个应用
在试验过程中需要得到更高的电压,但是由于变压器的重量与体积与高压绕组电压的三次方成比例,所以单台变压器的电压不宜过高。所以在试验时,可以几台变压器串接即组合成了串级试验变压器。其中最常用的是三台变压器的串接。一台变压器的高压绕组两相串联,累接绕组串接在本台变压器的高压绕组上,并供给下级变压器的励磁电流,且与低压绕组励磁绕的变比为一。各台变压器的铁芯、外壳都与本台变压器高压绕组的中点相连,使各台变压器的外壳对地具有不同的电位。第一台变压器的高压绕组起端接地,输出端电压为U2,其外壳对地带有0.5U2;第二台和第三台外壳的电压分别为1.5U2和2.5U2,而其输出端电压为2U2和3U2。最后总输出电压为三台变压器输出电压之和,但是单台变压器所承受的电压没有改变,所以不仅大大减弱了各级变压器的绝缘还有减小了套管的尺寸。串级试验变压器与单台变压器比较其优点是运输安装方便,使用灵活,总造价比较低还可以几台变压器并联运行或接成三相运行。
在试验过程中串级变压器的额定容量会小于个单台变压器的额定容量,因为前级变压器除了供给后级变压器的负荷容量外,还需要供给后级变压器的励磁容量,所以,使得整体的试验装置利用率比较低,级数越多,利用率越低。其中还会出现设备的短路容量急剧降低,这也是由于串级变压器的阻抗随串接级数的增多而急剧增大造成的。有时单台变压器的短路阻抗约为6%~8%,而三台串接后其短路阻抗约为20% ~30%,因此外绝缘湿试验和人工污秽试验的结果都会有影响。一般串级变压器的级数不超过三到四级,因为串联变压器占地面积大,励磁容量需要增加,短路阻抗大。
3.变压器在高压电气试验中应注意的问题
变压器在试验过程中会发生过热现象,这是由于户外的高压隔离开关的工作电流大到其工作额定电流的百分之七十。这个需要选择额定电流裕度大的隔离开关。在提高导电可靠性上可以在触指末端与触座之间增加一个软连接。试验中可能出现这样的情况,试品短路和故障击穿。控制箱中的过流继电器工作,在这个时候必须将调压器调至零位,并切断电源后才能将试验品取出。还有就是在进行电容试验时,应用电容器的高压端对其进行的放电之前必须将调压器降至零位,以免发生存留在电容器中的电势有触电危险。
4.简述试验变压器发展对试验的影响
随着新材料、新工艺的应用,试验变压器一直在性能、材料等方面有所改进。传统的油浸式试验变压器,由于体积和重量的问题都不能满足现在现场工作的要求,而充气式试验变压器降低了体积与重量,使得试验能更方便的进行,因为六氟化硫其气体优良的绝缘性能和不燃性让它成为新的绝缘介质得到广泛应用。
干式试验变压器由于其优良的性能和重量轻和体积小的特点便于携带。其中它使用线圈绕组环氧真空浇注和CD型铁芯的新工艺,和同类产品相比明显地降低重量,減少体积,在抗湿度和绝缘强度有了质的提高,并有效地削弱了漏磁。
串激试验变压器就是有几台试验变压器串接而成的。单台的试验变压器电压低,容量小,重量轻,便于安装运输,还可以分开使用,只是在使用时需要注意变压器外壳和高压尾必须接地。试验变压器的输出一般是应串接限流电阻为了保护设备安全。
变频串并连谐振试验变压器是运用串联谐振的原理,使得变频控制器的输出频率做出调节,让回路中的电抗器的电感和视频电容发生串联谐振,所产生的电压就是视频上的电压。它的特点就是能够灵活的定实验电压,调频范围和加压时间,对过电流电压和放电都有保护功能,能有效的保护人身及设备安全,而且结果可以打印。
绝缘筒试验变压器又称工频试验变压器,它采用了环氧浇注筒壳,是一种全绝缘处理。而且绝缘筒式试验变压器的抗湿能力强,能够有效的削弱漏磁从而增加了承受试验短路电流的冲击能力。单设备输出的最高电压等级有750kV。
5.结束语
在高压电气试验中,变压器的应用主要是在检测设备电器元件绝缘材料在工频或直流高压下的绝缘强度试验,是高压电气试验中不可或缺的试验设备。对于试验中细节问题仍需要我们的注意和解决,安全和方便是主题,这对于试验变压器的发展使得高压电气试验的安全性与便捷性得到了提高。
关键词:变压器高压电气试验发展
1.变压器在高压电气试验中的作用与特点
1.1变压器作用
在高压电气试验中主要试验变压器高电压试验变压器。高压试验变压器又称升压器,是一种把初级绕组和高压绕组绕制在同一铁心上并采用了单框芯式铁芯结构。它是产生工频高电压的试验用变压器。它的主要作用是对于在工频电压作用下的电气设备的绝缘性能及其他与工频高压电器有关的各种电气性能做出研究和监测。在试验研究过电压下的电气设备的绝缘强度中,高电压试验变压器也可用于产生操作冲击波。
1.2试验变压器特点
高压试验变压器是与电力变压器的工作原理相同,都是根据电磁感应原理将某一数值的交流电压变成频率相同但数值不同的电压。但是高压试验变压器有几个特点,它一般为单相变压器,它的铁芯设计时,磁密较低,波形畸变率小。在工作时作为试验变压器升温少,省略了复杂的冷却系统。工作中不会受到电压的侵袭,绝缘的安全裕度较小。对于局部放电量在额定电压下有严格的要求。
2.变压器在高压电气试验中的一个应用
在试验过程中需要得到更高的电压,但是由于变压器的重量与体积与高压绕组电压的三次方成比例,所以单台变压器的电压不宜过高。所以在试验时,可以几台变压器串接即组合成了串级试验变压器。其中最常用的是三台变压器的串接。一台变压器的高压绕组两相串联,累接绕组串接在本台变压器的高压绕组上,并供给下级变压器的励磁电流,且与低压绕组励磁绕的变比为一。各台变压器的铁芯、外壳都与本台变压器高压绕组的中点相连,使各台变压器的外壳对地具有不同的电位。第一台变压器的高压绕组起端接地,输出端电压为U2,其外壳对地带有0.5U2;第二台和第三台外壳的电压分别为1.5U2和2.5U2,而其输出端电压为2U2和3U2。最后总输出电压为三台变压器输出电压之和,但是单台变压器所承受的电压没有改变,所以不仅大大减弱了各级变压器的绝缘还有减小了套管的尺寸。串级试验变压器与单台变压器比较其优点是运输安装方便,使用灵活,总造价比较低还可以几台变压器并联运行或接成三相运行。
在试验过程中串级变压器的额定容量会小于个单台变压器的额定容量,因为前级变压器除了供给后级变压器的负荷容量外,还需要供给后级变压器的励磁容量,所以,使得整体的试验装置利用率比较低,级数越多,利用率越低。其中还会出现设备的短路容量急剧降低,这也是由于串级变压器的阻抗随串接级数的增多而急剧增大造成的。有时单台变压器的短路阻抗约为6%~8%,而三台串接后其短路阻抗约为20% ~30%,因此外绝缘湿试验和人工污秽试验的结果都会有影响。一般串级变压器的级数不超过三到四级,因为串联变压器占地面积大,励磁容量需要增加,短路阻抗大。
3.变压器在高压电气试验中应注意的问题
变压器在试验过程中会发生过热现象,这是由于户外的高压隔离开关的工作电流大到其工作额定电流的百分之七十。这个需要选择额定电流裕度大的隔离开关。在提高导电可靠性上可以在触指末端与触座之间增加一个软连接。试验中可能出现这样的情况,试品短路和故障击穿。控制箱中的过流继电器工作,在这个时候必须将调压器调至零位,并切断电源后才能将试验品取出。还有就是在进行电容试验时,应用电容器的高压端对其进行的放电之前必须将调压器降至零位,以免发生存留在电容器中的电势有触电危险。
4.简述试验变压器发展对试验的影响
随着新材料、新工艺的应用,试验变压器一直在性能、材料等方面有所改进。传统的油浸式试验变压器,由于体积和重量的问题都不能满足现在现场工作的要求,而充气式试验变压器降低了体积与重量,使得试验能更方便的进行,因为六氟化硫其气体优良的绝缘性能和不燃性让它成为新的绝缘介质得到广泛应用。
干式试验变压器由于其优良的性能和重量轻和体积小的特点便于携带。其中它使用线圈绕组环氧真空浇注和CD型铁芯的新工艺,和同类产品相比明显地降低重量,減少体积,在抗湿度和绝缘强度有了质的提高,并有效地削弱了漏磁。
串激试验变压器就是有几台试验变压器串接而成的。单台的试验变压器电压低,容量小,重量轻,便于安装运输,还可以分开使用,只是在使用时需要注意变压器外壳和高压尾必须接地。试验变压器的输出一般是应串接限流电阻为了保护设备安全。
变频串并连谐振试验变压器是运用串联谐振的原理,使得变频控制器的输出频率做出调节,让回路中的电抗器的电感和视频电容发生串联谐振,所产生的电压就是视频上的电压。它的特点就是能够灵活的定实验电压,调频范围和加压时间,对过电流电压和放电都有保护功能,能有效的保护人身及设备安全,而且结果可以打印。
绝缘筒试验变压器又称工频试验变压器,它采用了环氧浇注筒壳,是一种全绝缘处理。而且绝缘筒式试验变压器的抗湿能力强,能够有效的削弱漏磁从而增加了承受试验短路电流的冲击能力。单设备输出的最高电压等级有750kV。
5.结束语
在高压电气试验中,变压器的应用主要是在检测设备电器元件绝缘材料在工频或直流高压下的绝缘强度试验,是高压电气试验中不可或缺的试验设备。对于试验中细节问题仍需要我们的注意和解决,安全和方便是主题,这对于试验变压器的发展使得高压电气试验的安全性与便捷性得到了提高。