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大型變壓器的感應耐壓試驗
(1)電力變壓器的工頻耐壓試驗是考核變壓器主絕緣的一種有效手段,但隨著電力工業(yè)的發(fā)展變壓器的容量的增大和電壓的不斷提升,試驗變壓器的容量和輸出電壓都相應提高,造成試驗變的體積增大和重量(噸位)很高,另外尚需配套龐大調壓設備和控制系統(tǒng),所以很不適合現(xiàn)場試驗。
(2)電力變壓器的工頻耐壓試驗主要是考核變壓器的主絕緣,但據(jù)統(tǒng)計,變壓器的絕緣損壞事故多數(shù)為縱絕緣的缺陷所造成,另外目前國內的大型電力變壓器大多是采用分級絕緣結構,因此也無法實施工頻外施加壓試驗,也只能用感應耐壓的方法來考核變壓器的絕緣水平。
(3)變壓器感應耐壓試驗的方法都是從變壓器低壓側逐相加壓約1.7~2.0UH,變壓器高壓輸出端的電壓達到工頻耐壓值,所以說它考核了變壓器的主絕緣同時又考核了變壓器的縱絕緣。但由于變壓器在設計時,它的電壓U=4.44fNΦ(4.44為常數(shù),f為50Hz,N為線圈匝數(shù),Φ為磁通),根據(jù)公式,要滿足1.7~2.0U的輸入電壓,變壓器鐵芯伏安特性曲線呈飽和狀態(tài)。表現(xiàn)在空載勵磁電流急劇上升,而電壓無法上升,所以用工頻電壓是無法進行感應耐壓的,必須把頻率f高,即所謂的倍頻100Hz或以上,才能完成對變壓器進行感應耐壓試驗。
依據(jù)GB10942003《電力變壓器》規(guī)定:“電壓等級為110kV及以上的變壓器應進行長時感應電壓及局部放電測量試驗”;在中華人民共和國國家標準GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》也規(guī)定:“繞組連同套管的長時感應電壓試驗帶局部放電測量:電壓等級220kV以上,在新安裝時,必須進行現(xiàn)場局部放電試驗。對于電壓等級為110kV的變壓器,當對絕緣有懷疑時應進行局部放電試驗”。因而變壓器應耐壓前后都要測量它的局部放電量,這兩項試驗一般是同時進行的。
(4)增加電源頻率的幾種方法如下:
1)用三臺單相變壓器接成二次側開口的Y,d接線,通過過激磁1.6倍左右能獲得150Hz電源,再經過調壓裝置和隔離變輸出,此類設備體積、重量都很大,不適于現(xiàn)場試驗。
2)用倍頻發(fā)電機組經隔離變輸出的方法,但發(fā)電機組起動電流較大,對變電所站用變必須有足夠容量,同時也存在體積龐大運輸不方便和發(fā)電機的日常維護等問題。
3)采用推挽放大式無局放變頻電源試驗系統(tǒng)不僅在現(xiàn)場可方便進行變壓器的感應耐壓和局部放電測量,也可配無局放高壓電抗器組成無局放串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)在現(xiàn)場對互感器、GIS、交聯(lián)電纜等設備進行交流耐壓及局部放電試驗。
(5)大型變壓器現(xiàn)場進行感應耐壓耐壓、局部放電試驗設備介紹。變壓器感應耐壓、局部放電試驗系統(tǒng)采用推挽放大式無局放變頻電源,它是由大功率晶體管組成的線性矩陣放大網絡,并運用新DSP工業(yè)控制器及光纖傳輸技術,工作在線性放大區(qū),從而獲得與信號源一致的標準正弦波形,由于其內部沒有任何工作在開關狀態(tài)下的電路,因此不產生嚴重的干擾信號,適合作為感應耐壓及局部放電試驗的電源;采用無局放變頻電源作為串聯(lián)諧振的勵磁電源,由于輸出波形為純正弦波,損耗小,可使回路Q值提高25%,也適合作為串聯(lián)諧振的勵磁電源。
推挽放大式無局放變頻電源已在國內外廣泛運用,*達到90%,對 1000kV變壓器、800kV直流換流變、750kV/750VA單相變壓器、500kV/750MVA三相一體變壓器都成功進行了過試驗。
