交流耐壓試驗中交流試驗電壓的產(chǎn)生方法

1、交流試驗電壓的產(chǎn)生方式

　　工頻高電壓通常采用高壓試驗變壓器來(lái)產(chǎn)生;對電容量較大的被試品，可以采用串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生高電壓;對于電力變壓器、電壓互感器等具有繞組的被試品，可以采用100Hz～300Hz的中頻電源對其低壓側繞組激磁在高壓繞組感應產(chǎn)生高電壓。

　　2、高壓試驗變壓器回路

　　交流耐壓試驗的接線(xiàn)，應按被試品的電壓、容量和現場(chǎng)實(shí)際試驗設備條件來(lái)決定。通常高壓試驗變壓器是成套設備。

　　在進(jìn)行變壓器、電容器等電容量較大的被試品的交流耐壓試驗時(shí)，高壓試驗變壓器的容量常常難以滿(mǎn)足試驗要求，現場(chǎng)常采用電抗器并聯(lián)補償。當參數選擇適當，使兩條并聯(lián)支路的容抗與感抗相等時(shí)，回路處于并聯(lián)諧振狀態(tài)，此時(shí)高壓試驗變壓器的負載最小。采用并聯(lián)諧振回路應特別注意，高壓試驗變壓器應加裝過(guò)流速斷保護裝置，因為當被試品擊穿時(shí)，諧振消失，高壓試驗變壓器有過(guò)電流的危險。

　　3、串聯(lián)諧振電路

　　對GIS、發(fā)電機和變壓器、交聯(lián)電纜、高壓斷路器等電容量較大、試驗電壓高的被試品進(jìn)行交流耐壓試驗，需要大容量的試驗設備，可采用研發(fā)生產(chǎn)的串聯(lián)諧振試驗裝置，它能夠以較小的電源容量對較大電容和較高試驗電壓的被試品進(jìn)行耐壓試驗，回路由被試品負載電容和與之串聯(lián)的電抗器和電源組成。

　　當電源頻度、電感L及被試品電容Cx滿(mǎn)足式(1)時(shí)回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，此時(shí)：

　　?=1/[2π√(LC)] (1)

　　回路中電流為：

　　I=Uex/R (2)

　　式中：

　　Uex——勵磁電壓;

　　R——高壓回路的有效電阻。

　　被試品上的電壓為：

　　Ucx=1/ωCx (3)

　　式中：

　　ω——電源角頻率;

　　Cx——被試品電容量。

　　輸出電壓Ucx、與勵磁電壓Uex之比為試驗回路的品質(zhì)因數Qs。

　　Qs=Ucx/Uex=ωL/R (4)

　　由于試驗回路中的R很小，故試驗回路的品質(zhì)因數很大。在大多數正常情況下，Qs可達50左右，即輸出電壓是勵磁電壓的50倍，因此用這種方法能用電壓較低的試驗變壓器得到較高的試驗電壓。由于試驗時(shí)回路處于諧振狀態(tài)，回路本身具有良好的濾波作用，電源波形中的諧波成分在被試品兩端大為減少，通常輸出良好的正弦波形電壓。

　　當被試品擊穿時(shí)，電路失去諧振條件，電源輸出電流自動(dòng)減小，被試品兩端的電壓驟然下降，從而限制了對被試品的損壞程度。

　　根據調節方式的不同，中試控股生產(chǎn)的串聯(lián)諧振裝置分為工頻串聯(lián)諧振裝置(帶可調電抗器，或帶固定電抗器和調諧用電容器組，工作頻率50Hz)和變頻串聯(lián)諧振裝置(帶固定電抗器，工作頻率一般10Hz～300Hz)兩大類(lèi)。

　　工頻串聯(lián)諧振裝置所用電抗器的電感量能夠連續可調，當試驗電壓較高時(shí)，可以做成幾個(gè)電抗器串聯(lián)使用。

　　變頻串聯(lián)諧振裝置變頻串聯(lián)諧振裝置依靠大功率變頻電源調節電源頻率，使回路達到諧振，所用電抗器的電感量是固定的(不可調)。試驗頻率隨被試品電容量不同而改變。

　　由于變頻串聯(lián)諧振裝置的試驗頻率隨不同電容量的被試品而變化，所以其使用范圍受到一定限制。

　　串聯(lián)諧振裝置在實(shí)際使用時(shí)，試驗回路調諧必須在很低的勵磁電壓下進(jìn)行，調節電抗器電感或改變電源頻率，使被試品端的電壓達到最大，此時(shí)，回路達到諧振狀態(tài)，再按規定的升壓速度升高勵磁電壓，使高壓側達到試驗電壓。耐壓完畢，均勻、快速降壓后，切斷電源。

　　4、中頻電源裝置

　　變壓器的感應耐壓試驗和局放試驗需要中頻電源?，F場(chǎng)獲取中頻電源的途徑主要有：中頻電源機組成套裝置、三倍頻電源裝置、中頻同步發(fā)電機組和電子式變頻裝置。對大型變壓器試驗，現場(chǎng)使用較多的是中頻電源機組成套裝置。

　　4.1 二倍頻電源機組

　　利用線(xiàn)繞式轉子的異步電動(dòng)機，在轉子(或定子)中通入三相交流電，由另一臺異步電動(dòng)機拖動(dòng)，使機械轉速與旋轉磁場(chǎng)同相相加，在定子(或轉子)上感應出頻率提高的正弦交流電。交流磁場(chǎng)用二相調壓器調整。

　　4.2 三倍頻電源裝置

　　三倍頻電源裝置由三臺單相變壓器組成，其一次繞組接成星形，二次繞組連接成開(kāi)口三角形，而產(chǎn)生三倍頻的電壓。

　　4.3 中頻同步發(fā)電機組

　　中頻發(fā)電機組是用一臺電動(dòng)機拖動(dòng)一臺中頻同步發(fā)電機，通過(guò)改變發(fā)電機勵磁回路中勵磁變阻器的阻值，使勵磁機改變對發(fā)電機轉子的勵磁，從而

　　使發(fā)電機的定子輸出平滑可調的電壓。采用無(wú)刷勵磁發(fā)電機可以全避免炭刷火花的干擾，對局部放電測量很有利。

　　4.4 電子式多倍頻耐壓裝置

　　電子式多倍頻耐壓裝置是一種應用大功率電子技術(shù)產(chǎn)生交流正弦波或方波電壓的電子裝置。實(shí)際應用時(shí)應保證被試品上施加的電壓符合正弦波的要求。

　　變壓器和互感器的感應耐壓試驗是保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國家標準的一項重要試驗。變壓器繞組的匝間，層間，段間及相間的縱絕緣感應耐壓試驗，則是變壓器絕緣試驗中的重要項目?？v絕緣試驗需要通過(guò)倍頻電源裝置，施加試驗電壓，進(jìn)行耐壓試驗。

　　電子式多倍頻耐壓裝置是為滿(mǎn)足上述要求而設計制造，經(jīng)過(guò)廣大用戶(hù)使用證明：其操作簡(jiǎn)單，性能可靠，能較好地滿(mǎn)足變壓器，互感器感應耐壓試驗的需要。