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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,但隨著電力工業的發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,所以很不適合現場試驗。
(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,但據統計,變壓器的絕緣損壞事故多數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,f為50Hz,N為線圈匝數,Φ為磁通),根據公式,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。表現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GB10942003《電力變壓器》規定:“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,不適于現場試驗。
2)用倍頻發電機組經隔離變輸出的方法,但發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不僅在現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諧振試驗系統在現場對互感器、GIS、交聯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工業控制器及光纖傳輸技術,工作在線性放大區,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。
