講解變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置應(yīng)用特征

一、 設(shè)備的重量和體積大大減小。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗(yàn)變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗(yàn)容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減小，一般為普通試驗(yàn)裝置的1/5～1/10。

二、 串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波，有效地防止了諧波峰值引起的對(duì)被試品的誤擊穿。

三、 所需電源容量大大減小。YD2000系列串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是利用諧振電抗器和被試品電容產(chǎn)生諧振，從而得到所需高電壓和大電流的，在整個(gè)系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此，試驗(yàn)所需的電源功率只有試驗(yàn)容量的1/Q倍（Q為品質(zhì)因素）。

四、 防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在諧振狀態(tài)，當(dāng)被試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧（電容量變化，不滿足諧振條件），回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而采用并聯(lián)諧振或者傳統(tǒng)試驗(yàn)變壓器的方式進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效地找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。

五、不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過(guò)電壓。被試品發(fā)生擊穿閃絡(luò)時(shí)，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧立刻熄滅，裝置的保護(hù)回路動(dòng)作，切斷輸出。

附：交直流高壓試驗(yàn)變壓器耐壓試驗(yàn)步驟

一、耐壓試驗(yàn)步驟

在試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照下列步驟進(jìn)行操作，這樣才能保證試驗(yàn)結(jié)果的正確判斷和測(cè)試過(guò)程的安全保障。

1．檢查試驗(yàn)環(huán)境有無(wú)不安全因素存在。若沒(méi)有，則將耐壓設(shè)備開機(jī)預(yù)熱5min。

2．檢查試驗(yàn)設(shè)備是否置于試驗(yàn)所需的電壓擋位，其整定泄漏電流值是否符合要求。

將試驗(yàn)設(shè)備的高壓輸出端短路，通電檢查過(guò)電流繼電器是否動(dòng)作，或是否發(fā)出擊穿信號(hào)。

將試驗(yàn)設(shè)備的測(cè)試夾分別接在規(guī)定測(cè)試的部分（變壓器繞組、屏蔽、鐵心、框架等互相隔離的兩個(gè)或更多的零件上）。

5．操作試驗(yàn)設(shè)備升壓。升壓初始，慢慢升至規(guī)定值的一半（應(yīng)避免跳躍），然后迅速增加至規(guī)定電壓值（整個(gè)升壓過(guò)程大約在10 s），歷時(shí)1min ，在此期間不允許有連續(xù)飛弧和擊穿現(xiàn)象發(fā)生，然后將電壓慢慢退到零位，切斷電源，試驗(yàn)完畢。

切記，不可采用突然斷電方法，以免瞬時(shí)失壓引起的振蕩過(guò)電壓而將變壓器擊穿。

二、耐壓試驗(yàn)結(jié)果的判斷方法

1．如果在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生電壓下降或發(fā)生擊穿信號(hào)，這時(shí)不要輕易判斷變壓器擊穿。應(yīng)繼續(xù)進(jìn)一步測(cè)試，做進(jìn)一步的證實(shí)：

2．用兆歐表測(cè)其絕緣電阻，若絕緣電阻為零或接近于零，則判為擊穿；或進(jìn)行二次升壓試驗(yàn)，電壓逐步施加，若是擊穿，在電壓加到一定值時(shí)，可觀察到擊穿點(diǎn)附近出現(xiàn)連續(xù)的火花放電或發(fā)熱冒煙，則判為擊穿。若第二次施壓，電壓上升了又下降，電流表的指針擺動(dòng)劇烈，則判為飛弧不合格。

3．若絕緣電阻沒(méi)有太大變化，或二次升壓后可持續(xù)1min無(wú)擊穿動(dòng)作，則認(rèn)為*次擊穿是空氣間隙擊穿（塵埃等物質(zhì)引起），我們通常稱為飛弧 。外加電壓消失后，擊穿間隙立即自行復(fù)原，變壓器的絕緣電阻不會(huì)發(fā)生變化，變壓器的絕緣性能沒(méi)有發(fā)生變化，不能判定為不合格。

三、試驗(yàn)所用高壓設(shè)備的容量的計(jì)算與分析

試驗(yàn)所用設(shè)備中升壓變壓器容量應(yīng)根據(jù)被測(cè)變壓器的容量來(lái)決定。如果容量太小，施壓時(shí)因泄漏電流劇增會(huì)造成變壓器輸出電壓明顯降低，影響對(duì)測(cè)試結(jié)果的正確判斷。升壓變壓器一般要滿足兩個(gè)條件：（1）在正常連續(xù)耐壓試驗(yàn)時(shí)，變壓器繞組溫升不應(yīng)超過(guò)允許值；（2）當(dāng)被測(cè)變壓器擊穿時(shí)變壓器要能提供足夠大的電流通過(guò)絕緣的擊穿點(diǎn)。

根據(jù)*個(gè)條件可用近似公式估算升壓變壓器容量：

其中：P——試驗(yàn)變壓器容量，kVA

f——試驗(yàn)頻率，HZ

U——試樣絕緣幾何容量，

如果按式（3-1），低壓變壓器耐壓試驗(yàn)變壓器容量一般選用0.5kVA以上是可行的，但由于變壓器容量與其短路阻抗有關(guān)，變壓器短路阻抗必須足夠小，以保證在可能zui小試驗(yàn)電壓下被試變壓器擊穿時(shí)電流輸出不小于0.，該電流值是IEC規(guī)定的。此電流實(shí)際上也就是變壓器輸出時(shí)高壓繞組的短路電流，一般 ％取5～10之間。因此變壓器容量可用式（3-2）表示。

其中：S——變壓器容量，KVA

Umax——變壓器輸出zui高試驗(yàn)電壓，KV

Umin——變壓器輸出zui小低試驗(yàn)電壓，KV

I——試樣擊穿時(shí)變壓器必須輸出的電流， 規(guī)定

uk％——變壓器短路阻抗百分值，在5～10之間。

根據(jù)低壓電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)取 Umax＝3.5KV，Umin＝1KV, I=0., uk％取10，代入式（3-2）得：

從上面的計(jì)算結(jié)果可以看到一般情況下試驗(yàn)變壓器容量大于0.6 kVA即可，但考慮留有余地取0.75 kVA。

四、耐壓試驗(yàn)設(shè)備動(dòng)作電流

低壓變壓器耐壓試驗(yàn)中，在試驗(yàn)電壓作用下，變壓器絕緣介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到某一臨界值時(shí)，其絕緣性能開始喪失，泄漏電流劇增，當(dāng)達(dá)到耐壓設(shè)備高壓側(cè)過(guò)電流繼電器預(yù)先規(guī)定的電流值時(shí)，繼電器動(dòng)作，切斷高壓輸出。耐壓試驗(yàn)一般均以繼電器動(dòng)作與否來(lái)判定是否擊穿，因此過(guò)電流繼電器的電流整定直接關(guān)系到對(duì)試品能否正確評(píng)判，一般低壓電器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定 100mA為高壓側(cè)過(guò)電流繼電器的整定值。

耐壓試驗(yàn)，又稱電氣強(qiáng)度試驗(yàn)或介電強(qiáng)度試驗(yàn)，是證明設(shè)計(jì)、選材和制造工藝的合理性。也是考核變壓器安全性能的非常重要的試驗(yàn)項(xiàng)目之一。其目的在于檢驗(yàn)變壓器能否在實(shí)際運(yùn)行中長(zhǎng)期工作，而不致發(fā)生絕緣被施加的額定電壓出現(xiàn)飛弧事故。

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