干式變壓器感應耐壓試驗
試驗介紹：
干式變壓器線圈的絕緣分為主絕緣和縱絕緣。
主絕緣也叫橫絕緣是指 線圈對它本身以外的其他結構部分的絕緣，包括它對油箱、鐵芯、夾 件和壓板的絕緣，對同一相內其他線圈的絕緣，以及對不同相線圈的 絕緣（相間絕緣）。
縱絕緣是指線圈本身內部的絕緣。它包括匝間絕 緣、層間絕緣、線段間的絕緣等。
在外施工頻耐壓的電氣試驗中，考 驗的僅僅是干式變壓器繞組的主絕緣，而隨著干式變壓器電壓等級的提高、容量的增大，其匝間絕緣變得相對薄弱，但外施加工頻耐壓的電氣試驗 卻無法對干式變壓器縱絕緣進行考驗。
感應耐壓試驗由于采用自激法加壓，若試驗方法選擇合理，變壓 器的主絕緣和縱絕緣可同時得到檢驗。考慮到干式變壓器鐵芯的磁飽和問 題，感應耐壓的電源常采用倍頻電源，感應耐壓因此也叫倍頻感應耐壓。
干式變壓器的絕緣缺陷引起的故障分析：
相對于干式變壓器的主絕緣即繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣， 干式變壓器另外有一個重要的絕緣性能指標就是縱絕緣。家標準和際 電工委員會(IEC)標準中規定的“感應耐壓試驗”是專門用于檢驗變 壓器縱絕緣性能的測試方法之一。
干式變壓器的縱絕緣主要依賴于組內的絕緣介質——漆包線本身的 絕緣漆、干式變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠等，不同種類的干式變壓器 可能包含其中一種或者多種絕緣介質。
縱絕緣電介質很難保證 100% 的純凈度，難免混入固體雜質、氣泡或者水分等，生產過程中也會受 到不同程度的損傷。干式變壓器工作時的較高場強會集中在這些缺陷處， 長期負載運作的溫升又會降低絕緣介質的擊穿電壓，造成局部放電， 電介質通過外施變電場吸收的功率即介質損耗會明顯增加，導致電介 質嚴重發熱，介質電導增大，該部位的大電流也會產生熱量，會使電 介質的溫度繼續升高，而溫度的升高反過來又會使電介質的電導增加， 長期惡性循環，較后導致電介質的熱擊穿和整個干式變壓器的毀壞。
這一 故障表現在干式變壓器的特性上就是空載電流和空載功耗顯著增加，并且繞組有灼熱、飛弧、振動和嘯叫等不良現象。可見利用感應耐壓試驗 檢測出干式變壓器是否含有縱絕緣缺陷是極其必要的。
試驗原理：
干式變壓器剛出廠時，沒有經過長時間惡劣環境的考驗，沒有外施額 定電壓和頻率的電源作為長期試驗，以致繞組匝間和段間的電壓不足 以達到電介質缺陷處的擊穿電壓，難以造成這些絕緣缺陷處的放電和 擊穿，這種存在絕緣故障隱患的干式變壓器與絕緣性能良好的同類干式變壓器 的空載電流和空載功耗沒有太大的差別，故難以發現這些隱患。
感應耐壓給干式變壓器施加兩倍額定電壓以上的電壓，可在縱絕緣缺 陷處建立更高更集中的場強，繞組匝間、層間和段間的電壓達到并超 過電介質缺陷處的擊穿電壓。感應耐壓試驗給干式變壓器施加的頻率在兩 倍的額定頻率以上，較高的頻率又可大大降低固體電介質的擊穿電壓， 使得絕緣缺陷更容易被擊穿。感應耐壓試驗所規定的外加電壓的作用 時間亦可保證絕緣缺陷的擊穿，故感應耐壓可以可靠地檢測干式變壓器縱 絕緣性能的好壞。
感應耐壓試驗給干式變壓器外加電源的頻率之所以在兩倍的額定頻 率以上，是因為干式變壓器的勵磁電流 i 主磁通振幅Øm 的特性曲線一般 設計在額定頻率和額定電壓下接近彎曲飽和部分,如圖 1 所示,又因 在電源頻率不變的情況下，主磁通Øm 決定于外加電壓 U，即：
U=E=4.44WfØm
其中，U 是外加電源電壓(V),E 是加電繞組的感應電動勢(V),f 是外加電源頻率(Hz),W 是加電繞組的匝數(n)。所以給干式變壓器加兩倍額定電壓以上的電壓必然會導致鐵芯嚴重 飽和，主磁通Øm 增大，由圖 1 可知，激勵電流 i 會急劇增加，致使 干式變壓器發熱燒毀；為了使干式變壓器在加兩倍壓以上時鐵芯仍不飽和，需 要提高電源的頻率至兩倍頻以上。
感應耐壓試驗給干式變壓器原邊加兩倍電壓以上和兩倍頻率以上的 電源，干式變壓器的主磁通會使原邊和副邊同時感應出感應電動勢 E1 和 E2，且分別是其額定工作狀態下的兩倍以上，所以感應耐壓試驗可以 同時對主、副繞組進行縱絕緣性能的測試。當然，也完全可以根據需 要從干式變壓器的副邊進行測試，所施加的電壓應當是干式變壓器額定工作狀 態下空載電壓的兩倍以上，頻率同樣是額定頻率的兩倍以上。
試驗接線：
本接線示意圖為未配備高壓分壓器的情況下的一種參考接線方 法，多倍頻的輸出接入被試品 PT 的測量繞組，然后根據 PT 自身的變 比進行高壓電壓的折算，這里因為沒有配備高壓分壓器，當電壓等級 較高時，需要考慮容升對一次電壓的影響。
附圖一中如果多倍頻主機輸出功率不能在被試品 PT 的一次側得 到一個理論的試驗電壓時，可以考慮將 PT 的二次繞組進行串聯加壓， 此時相同功率需求，因為二次電壓更高，所以需要的輸入電流更小。這種接線方式中因為沒有配備分壓器同樣要考慮容升的影響。
儀器介紹：
電子式多倍頻發生器又稱多倍頻發生器、多倍頻電壓發生器及多倍頻電源發生器，電子式多倍頻發生器適用于干式變壓器和互感器的感應耐壓試驗，電子式多倍頻發生器采用電力電子技術，多倍頻發生器內部核心部分使用變頻調節器，電子式多倍頻發生器具有參數預置、保護設置、頻率選擇、電壓調節控制等功能，多倍頻電壓發生器全部采用數字控制技術。
電子式多倍頻發生器是依照DL/T 848.4—2004標準而研發制造而成，電子式多倍頻發生器采用電力電子技術，內部核心部分使用變頻調節器，具有參數預置、保護設置、頻率選擇、電壓調節控制等功能，電子式多倍頻發生器全部采用數字控制技術，內置計算機，8寸彩色液晶顯示,專門針對互感器的感應耐壓試驗以及干式變壓器繞組的匝間，層間，段間及相間的縱絕緣感應耐壓試驗，倍頻耐壓是干式變壓器絕緣試驗中的重要項目,縱絕緣試驗需要通過倍頻電源裝置，施加試驗倍頻電壓，進行耐壓試驗。
儀器特點：
1、多倍頻感應耐壓測試儀具有過壓、過流、零位啟動、閃絡等 保護功能，過壓過流保護值可以根據用戶需要整定，試品閃絡時閃絡 保護動作，以保護試品。
2、整個多倍頻感應耐壓測試儀單件重量輕，便于現場使用。
3、多倍頻感應耐壓測試儀具有自動和手動兩種工作模式，方便 用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便用戶 識別和查找。
5、采用了 DSP 平臺技術，可以方便的根據用戶需要增減功能和 升級，也使得人機交換界面更為人性化。
儀器參數：（可定制）
1. 容量：5kVA
2. 輸入電壓：交流三相，380V±10%
3. 電源頻率：50Hz
4. 輸出電壓：0～400V （加升壓干式變壓器后電壓可變高，另配）
5. 輸出頻率：50Hz，100Hz，150Hz，200Hz、自定義
6. 波形畸變率：<3%
7. 尺寸：長 500mm、寬 350mm、高 360mm
8. 重量：17.5kg
儀器保養：
1、驗證設備的可用性
儀器在使用前先先觀察儀器外觀是否有破損。通電后檢查儀器液 晶顯示屏是否有顯示，顯示是否完整，對長期沒有使用的儀器還應檢 查其輸出部分接線柱是否銹蝕、老化現象，否則應及時清理完好再使 用。使用時請參照“使用操作”方法。
2、設備的保養
每次完成試驗后，清整儀器接線柱上的連線，關閉電源，斷開電 源插頭，放置在干燥無塵、通風無腐蝕性氣體的室內。
儀器使用注意事項：
1、試驗時機殼必須可靠接地。
2、試驗時不允許不相干的物品堆放在設備面板上和周圍。
3、使用前請檢查電源電壓。
4、更換保險管和配件時，請使用與本儀器相同型號。
5、本儀器注意防潮、防油污。
6、試驗時請確認被測設備已斷電，并與其它帶電設備斷開
儀器圖片：
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