
一、交流工频耐压试验
1.试验的接线方式
图2-13所示为交流工频耐压的接线,由图中可知,该接线包括交流高压电源、高低压电压测量、调压、控制、保护五部分。
当电源开关S1闭合,绿灯亮表示有电,操作SAl“合”闸按钮,使YS带电,动合触点K1, K2, K3, K4闭合,动断触点K5打开,这时绿灯灭,红灯亮,调压器有电,可以升压。当被试品电流过大或击穿时,过流继电器KOA动作,其动断触点KOA1断开,切断控制回路,YS断电,触点Kl~K4打开,切断调压器电源。如在升压过程中发生意外需要立即断电,只要按下SA2跳闸按钮即可断开电源。YP1, YP2是试验变压器的低压测量线圈;TV是标准电压互感器,用于测量被试品上的高压电压;而电容分压器的作用和TV作用相同。以上三种测量方法可以根据测量要求来选择。Q为保护球隙;R,的作用是防止被试品击穿后,由于电流过大使被试品扩大故障或使试验变压器被烧毁;R1的作用是防止球隙放电及球隙和试品间的电压振荡,并限制放电电流烧伤球隙表面。R1根据变压器高压侧额定电流选择,额定电流为100~300mA时可取0.5~1Ω/V。额定电流为1A时,可取0.1~1Ω/v(当试品容量较大时取下限)R2按表2-2选择。

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球极直径(cm) |
2 |
5 |
10 |
25 |
50 |
100 |
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被侧电压上限(kV) |
40 |
90 |
170 |
380 |
720 |
1400 |
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R2(Ω/V) |
20 |
20 |
20 |
5 |
2 |
1 |
试验变压器的容量ST用式(2-4)进行计算
ST=wCxU2*10-9(kVA)
式中 w一所加电压的角频率;
Cx—被试品的电容量,pF;
U—被试品所加电压(有效值),kV。
根据计算结果进行选择时,其容量应尽可能大于ST,因为考虑到试验线路和设备对地的杂散电容,估算的试验电流必然小于实际值。
2.试验步骤和注意辜项
(1) 按《预规》要求确定试验电压值。
(2) 选择试验设备及确定试验接线。
(3) 现场布置和接线时,应注意高压对地要有足够的距离,高压与试验人员要有足够的安全距离,高压引线应连接牢固,非被试相和设备外壳应可靠接地。调压器应在零位。
(4) 调整保护球隙。使其放电电压为试验电压的1.1-1.2倍,试验时采用逐渐而均匀的升、降压方法。
(5) 进行升压。试验电压的上升速度,在40%试验电压前可以任意的;其后以每秒钟3%的试验电压连续升到试验电压值。耐压时间一般为1 min。耐压结束,应在5s内均匀地降压到25%试验电压以下,断开电源,将被试物接地。
(6) 耐压后的检查.耐压后,应立即对被试物进行绝缘电阻测试和发热检查。
二、谐振试验回路
1.串联谐振试验回路
当试品电容较大时,如大型发电机、变压器、GIS、交联电缆等,需要大容量的试验变压器及电源,给现场试验带来困难。此时,可采用串联谐振的试验回路减小电源设备的容量。图2-14和图2-15所示为其接线方式和等效电路图。

从图2-15 (a)可见,电路中的电流为
I=U/[R2+(XL-XC)2]1/2
式中R、XL—分别为电抗器的等效电阻和感抗;
XC—试品容抗。
当采用可调式电抗器时,可调节XL,使其值与XC值相等,此时回路发生串联谐振,电路中的电流I=U/R,试品上的电压Uc与电抗器上的电压UL相等。即
UC=UL=IXL=(U/R)XL=QU
式中Q—电抗器的品质因数,一般为10~40,
从上述等式可见,此法可在试品上产生数十倍于试验变压器输出电压的电压,从而可大大降低试验变压器额定电压和容量。
2.并联谐振试验回路
当试验变压器的额定电压能满足试验电压的要求,但电流达不到被试品所需的试验电流时,可采用并联谐振对电流加以补偿,以解决试验电源容量不足的问题。并联谐振试验回路及其相量图如图2-16所示。
由图2-16可得

由并联谐振的条件可得wL=1/wC; Xc=XL,这时虽然两个支路的电流都很大,但总电流1 SO, Xc上的电压等于电源电压。由于总电流很小,故试验变压器的容量就可以大大减小。于是就可以用小容量的试验变压器来试验大容量的被试品。
3.串并联谐振试验回路
当试验变压器的额定电压和额定电流都不能满足试验要求时,可采用串并联谐振试验回路。如图2-17所示。此时在回路中的电感L:对被试品电容Cx补偿,并联后与电感L1构成串联谐振.从而满足了试验对电压和电流的要求。

三、串级试验变压器

图2-18中绕组1为低压绕组;绕组2为高压绕组;绕组3为供给下一级励磁用的串级励磁绕组。第一台试验变压器的高压绕组2的一端接地,另一端串联绕组3供给第二台变压器低压绕组励磁,第二台变压器的绕组1和2各有一端与变压器的外壳相连,它们都处于第一台变压器高压端的对地电压,因此,第二台变压器的外壳必须对地绝缘起来.第二台变压器高压端的对地电压就是两台变压器的高压端输出电压之和。第三台变压器的外壳电位和第二台变压器高压端的对地电压相等,其高压端对地电位为3u2。通过串联得到了3倍于单台试验变压器额定电压的试验电压。