交、直流耐压试验-变压器的感应耐压试验(高电压技术)

变压器的感应耐压试验

感应耐压试验中变频电源的获取

感应耐压试验中变频电源的获取

目前，市面上有倍频感应电压发生器可以直接使用，它们的原理与获得变频电压的方法有关，无外乎以下四种；如果没有倍频感应发生器，也可以用以下四种方法获取倍频感应电压：（1）利用两台电动机组取得高频电源用一台三相异步鼠笼电动机，驱动一台三相转子为绕线式的异步电动机，即异步倍频发生器。其原理图如下图所示。启动过程中，先启动鼠笼式电动机M1至额定转速，然后用与鼠笼式电动机相序相反的三相电源，经调压器TR对绕线式异步电动机M1定子励磁，便在定子中产生与其转子旋转方向相反的旋转磁场。由于驱动绕线式发动机转子的速度与旋转磁场的速度接近，但旋转方向相反，于是便在绕线式转子绕组中感应出数倍于系统频率的电压，其值得大小可由调压器调整定子励磁而定。值得注意的是，在启动过程中，必须先启动鼠笼式电动机，再合上调压器逐渐升压。（2）晶闸管变频调压逆变电源这种方法是应用晶闸管逆变技术来产生高频电源，这种变频电源重量轻，可利用380V低压交流电源，装置兼有调压作用。（3）用星形——开口三角形接线的变压器获得三倍频电源将三台单相变压器的一次绕组接成星形，二次绕组接成开口三角形，由三台单相变压器构成3倍频发生器远离如图12-24所示：一次侧接工频电源，适当过励磁，由于正弦波电流在饱和的铁心中产生非正弦的磁通，由此感应的电动势也是非正弦波。而其中主要成分是基波和三次谐波分量。因变压器的一次绕着接成星形，所以三次谐波没有通路，在二次的三角形开口端，三相绕组基波感应电动势的向量和为零，而三次谐波感应电动势相位相同，因此，从开口三角形输出150Hz的高频电压。（4）高频发电机组它是由一个电动机拖动一个高频的周期发电机所组成。发电机组的调压是通过改变励磁变压器，用励磁机来调节对发电机转子的励磁，从而达到发电机的定子输出电压平滑可调的目的。

通过本知识点的学习，使学生掌握感应耐压的变频电源获取方法，为今后的课程学习打下了良好的基础。变压器的感应耐压试验

感应耐压试验接线

（1）全绝缘的变压器对于全绝缘的变压器，可按图所示的接线，在变压器低压侧施加两倍及以上频率的耐压试验，而在变压器高压侧感应出相应的高电压来进行耐压试验。试验时由互感器监视电压和电流

这种试验主要是考验变压器纵绝缘的电气强度，其是否承受住了感应耐压，还需根据试验前后的空载损耗试验才能判断。若感应耐压试验后变压器的空载损耗比感应耐压试验前明显增大，则说明变压器纵绝缘在感应耐压时可能被击穿。需要补充说明的是，在这种接线的感应耐压试验中，只能满足变压器高压侧三线之间达到试验电压，而中性点对地的感应试验电压很低，因此，对中性点和线圈的主绝缘，还需进行一次外施工频交流耐压试验，以考验其电气强度。（2）分级绝缘的变压器对于分级绝缘的三相变压器，对其主绝缘的试验，不能用外施工频交流耐压试验的方法进行。同时，因为分级绝缘的线圈是接成星形的，若用感应耐压试验方法，当线圈出线端相电压达到试验电压时，其相对地的电压仅为,所以不能用上图所示的接线方法对主绝缘进行感应耐压试验。根据变压器设计的绝缘水平和试验标准的要求，分级绝缘的变压器，其相间及相对地的绝缘水平相同，如220kV级的变压器，相间及相对地的试验电压为400kV，110kV级的变压器，相间及相对地的试验电压为200kV，所以对这些变压器进行感应耐压时，相间及相对地不可能同时达到试验电压的要求。因此，分级绝缘的变压器，只能采用单相感应耐压进行试验。此时，纵绝缘与主绝缘的试验同时用感应的方法进行，一方面试验了纵绝缘的电气强度，另一方面也试验了线圈对地和相间绝缘的电气强度。为了达到上述目的，在对分级绝缘的变压器进行感应耐压试验时，要分析被试品的结构，比较不同的接线方式，计算出线端及相对地的试验电压，选用满足试验电压的接线。一般要借助辅助变压器或非被试相线圈支撑，轮换三次，才能完成一台变压器的感应耐压试验。上图为YNd11接线的分级绝缘变压器A相进行感应耐压试验的一种接线图。非被试相B、C两相的首端并联接地，并与被试相A相串联，高频电源加于变压器低压侧a相和c相之间。当高频电源电压达到变压器低压侧两倍额定电压，且高压侧三相都处于额定分接位置时，高压侧A相绕组的感应电压也达到额定电压的两倍，B、C相上的感应电压则只达到其额定电压。由于B、C两相并联后与A相串联，这样就抬高了A相出线端的对地电位，使A相出线端与地及与B、C相出线端间的电压均达到3倍额定相电压。调整高压侧分接位置，可进一步改变此倍数，使其满足高压侧出线端对地及出线端间试验电压的要求。例如220kV分级绝缘的变压器，试验规程规定高压侧出线端对地及相间试验电压为400kV，3倍的额定线电压已接近此值，只要适当改变分接位置，即可使被试相对地的电压达到此试验电压。对B、C相进行类似于A相的试验，则各相的纵绝缘、各相出线端对地及相间的主绝缘都得到试验。

通过本知识点的学习，使学生掌握感应耐压的接线方式，为今后的课程学习打下了良好的基础。变压器的感应耐压试验

感应耐压试验的目的和原理

感应耐压试验的目的和原理前几节所讨论的交流耐压试验仅能检查全绝缘变压器的主绝缘，即高压、中压、低压绕组间及对油箱、铁心等接地部分的绝缘。

纵绝缘，即绕组匝间、层间、段间的绝缘没有得到检验，但在变压器绝缘事故中纵绝缘损坏的比重是相当大的。我们要设法使绕组匝间、层间、段间的电压加大到正常工作时的1.7～2.0倍，以此来考核纵绝缘。进行倍频感应耐压试验就是为了达到这一目的。另外，对于分级绝缘或半绝缘的电力变压器和互感器，它们的中性点绝缘水平比绕组的首端低，其线圈的电压值和对地绝缘水平，从线圈末端到首端逐步增加，所以，首、末两端宜施加不同的试验电压，如图所示

我们通常做的交流耐压试验对同一绕组首末两端所加的电压是一样大的，显然，对于分级绝缘的变压器，外施工频耐压试验无法进行。实践证明，用三倍频电源对串级式电压互感器进行感应耐压试验，能有效地检出主、纵绝缘的缺陷。感应耐压试验方法是从变压器低压侧加进比额定电压高的电压，其他绕组开路。靠变压器自身的电磁感应对变压器各绕组感应出比额定电压高的电压来进行耐压试验。由于绕组各匝间、层间、段间都相应地提高了彼此之间的电位差，所以，它不仅对变压器的主绝缘进行考验，同时对纵绝缘也进行了考验。但是，我们知道，变压器铁心的伏安特性曲线，一般设计在额定频率