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選型指南

電力變壓器試驗項目——變壓器感應耐壓試驗

時間：2023-04-14

試驗說明

變壓器的工頻耐壓試驗只能檢驗其繞組的主絕緣，即繞組與繞組間，繞組對箱殼和鐵心等接地部分的絕緣，而繞組的匝間．層間與段間的縱絕緣部分未能受到考核。隨著電壓等級的提高，大容量變壓器的匝間絕緣相對比較弱，于是對變壓器匝間絕緣的考驗就顯得重要了。

隨著局部放電測量技術的發展．IEC還規定：變壓器的局部放電量測量應在變壓器的線路端子與中性點的端子之間施加1.5(或l.3)倍最大相電壓的試驗電壓；而且在測量之前應施加1 .73倍最大相電壓的短時激發電壓變壓器應過激磁1.73倍以上。

由于磁路飽和的緣故，給變壓器加1. 3倍額定值以上的工頻激磁電壓是行不通的，難以提高勵磁電源頻率來提高繞組匝間電壓．使其達到預期的倍數。

現在高壓大容量變壓器大部分采用中性點半絕緣結構，繞組首末端對地絕緣強度不同，不能承受同一對地試驗電壓。感應耐壓試驗則可使試驗電壓沿著繞組軸向高度的分布與運行時電位分布相對應。

倍頻電源可采用2～4倍頻的試驗發電機組或可控硅逆變裝置，后者由于輸出容量限制和技術復雜而未能普遍推行。現在還可利用變壓器的鐵磁特性，在過激磁狀態下產生大功率的3次諧波電壓作為試驗電源。

試驗要求

繞組連同套管的長時感應電壓試驗帶局部放電測量(ACLD)：電壓等級220kV及以上，在新安裝時，必須進行現場局部放電試驗。對于電壓等級為110kV的變壓器，當對絕緣有懷疑時，廊講行局部放電試驗。

局部放電試驗方法及判斷方法，均按現行國家標準《電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》GB 1094.3中的有關規定進行(參見附錄C)。

注意事項

三倍頻電壓獲得條件與特性

1. 獲得三倍頻電壓輸出的條件

(1)必須用三相五柱式或3臺同規格單相變壓器組成，給零序磁通在鐵心中提供閉合的磁回路。變壓器一次繞組接成星形．二次繞組接成開口三角形，開口端輸出電壓為三倍頻電壓。

(2)變壓器要過激磁，使鐵心深度飽和。

(3)在選擇變壓器參數時，不僅要考慮是否滿足輸出功率的要求，還應注意它是否滿足溫升的限制與發熱，選擇適當的容量。

2.特性

三倍頻變壓器輸出能力與鐵心中磁通密度自極大關系，因此三波諧波的產生是由鐵心磁化曲線的非線性所致，只有磁通密度工作在曲線彎曲部分以上才會產生較大的三倍頻分量。當磁通密度超過磁化曲線彎曲點以后，鐵心的導磁牢μ值急劇下降．三部頻發生器內阻抗x₃急劇減小，因而有較大的三次諧波電壓與三次諧波電流的輸出。過激磁越深，三次諧波分量輸出越大．但達到一定程度以后，導磁率μ值變化不大，內阻抗x₃減小的速度也平緩了，三次諧波輸出增長也平緩了。一般來說．過激磁的下限設有限制．只要滿足電壓與功率要求便可。過激磁的上限要考慮到兩點：一是避免過深的過激磁引起九次和十五次的高次諧波；二是避免三倍頻變壓器匝間絕緣承受過高的電壓而引起故障，一般不超過二倍額定電壓為限。在l.73倍過激磁時，變壓器的三次諧波電壓約為1.1倍額定電壓，而且沒有明顯高次諧波分量。

三倍頻發生裝置的電壓和功率輸出與負荷阻抗的性質和負載阻抗是否匹配的關系極大。若負荷阻抗與三倍頻發生裝置的內阻抗在數值上以及阻抗角相等．而符號相反，則可得出最大輸出。