高壓試驗(yàn)變壓器的主要性能特點(diǎn)和分類
高壓試驗(yàn)變壓器不同于電力系統(tǒng)中用于電能傳輸?shù)碾娏ψ儔浩?,其核心任?wù)是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生可調(diào)的、高電壓但相對(duì)小電流的工頻交流或直流電源,以模擬設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中可能承受的各種過(guò)電壓情況。
主要用途
高壓試驗(yàn)變壓器是高壓試驗(yàn)室和電力設(shè)備生產(chǎn)廠家的核心設(shè)備,主要用于:
工頻交流耐壓試驗(yàn):這是最常用和最基本的絕緣試驗(yàn)。對(duì)試品(如電纜、變壓器、開(kāi)關(guān)柜、絕緣子等)施加高于其額定電壓數(shù)倍的工頻交流電壓,并持續(xù)一段時(shí)間,以檢驗(yàn)其絕緣強(qiáng)度是否足夠。
直流耐壓試驗(yàn)與泄漏電流測(cè)試:特別適用于大電容量的試品,如電力電纜、電容器等。通過(guò)直流高壓測(cè)試,可以有效地發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、臟污等集中性缺陷,并測(cè)量其泄漏電流值。
作為其他高壓試驗(yàn)設(shè)備的電源:
沖擊電壓發(fā)生器的充電電源。
串聯(lián)諧振成套試驗(yàn)裝置中的勵(lì)磁變壓器。
高壓試驗(yàn)變壓器主要特點(diǎn):
與電力變壓器相比,高壓試驗(yàn)變壓器具有以下顯著特點(diǎn):
高電壓、小電流:輸出電流通常為0.1A至1A,功率相對(duì)較小(單臺(tái)通常為幾十至幾百kVA),但電壓極高。
短時(shí)工作制:設(shè)計(jì)為在額定電壓下通常只工作幾分鐘(如5或10分鐘),而電力變壓器是連續(xù)運(yùn)行的。這是因?yàn)榻^緣試驗(yàn)本身持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。
電壓平滑可調(diào):需要通過(guò)調(diào)壓設(shè)備(如自耦調(diào)壓器、電動(dòng)調(diào)壓器或電子式調(diào)壓器)從零開(kāi)始平滑地升高電壓,直至試驗(yàn)值。
絕緣強(qiáng)度高:其自身的絕緣設(shè)計(jì)必須非??煽?,以確保在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)先于試品被擊穿。
運(yùn)行可靠性和保護(hù)完備性:必須配備完善的過(guò)流、過(guò)壓、擊穿保護(hù)系統(tǒng),以在試品發(fā)生閃絡(luò)或擊穿時(shí)能迅速切斷電源,保護(hù)變壓器和測(cè)試設(shè)備。
高壓試驗(yàn)變壓器主要分類
按絕緣介質(zhì)分類:
油浸式試驗(yàn)變壓器:高壓繞組和鐵芯浸泡在絕緣油中。絕緣和散熱性能好,容量可以做得較大,是最常見(jiàn)的類型。
干式試驗(yàn)變壓器:采用環(huán)氧樹(shù)脂等固體材料澆注絕緣。重量輕、無(wú)油污、維護(hù)簡(jiǎn)便,但容量和電壓等級(jí)通常較低。
充氣式試驗(yàn)變壓器:采用SF?(六氟化硫)等惰性氣體作為絕緣介質(zhì)。體積小、重量輕、性能穩(wěn)定,但成本較高。
按結(jié)構(gòu)分類:
單級(jí)式試驗(yàn)變壓器:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,電壓等級(jí)相對(duì)較低。
串級(jí)式試驗(yàn)變壓器:將多臺(tái)變壓器串聯(lián)起來(lái),以獲得更高的輸出電壓。例如,三臺(tái)額定電壓為200kV的變壓器串級(jí),理論上可獲得600kV的輸出電壓。這是獲得超高壓的主要方式。
使用注意事項(xiàng)與安全規(guī)程
高壓試驗(yàn)極其危險(xiǎn),必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)程:
可靠接地:試驗(yàn)變壓器外殼、高壓尾端及測(cè)量系統(tǒng)必須一點(diǎn)可靠接地。
保持安全距離:試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)有清晰的隔離帶和警示牌,所有人員必須與帶電部分保持足夠的安全距離。
“零位”合閘:合閘前,確保調(diào)壓器在零位。升壓和降壓過(guò)程必須平穩(wěn)、均勻。
試驗(yàn)后放電:試驗(yàn)完畢后,必須先用帶電阻的接地棒對(duì)試品進(jìn)行充分放電,然后再直接短路接地,以防殘余電荷傷人。
專人監(jiān)護(hù):試驗(yàn)需有專人指揮和監(jiān)護(hù),操作人員需精神集中。