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交直流試驗變壓器現場試驗接線方式

交直流試驗變壓器是高壓試驗中的核心設備,能夠同時或分別產生交流(AC)和直流(DC)高電壓,用于電氣設備的絕緣強度測試。以下從結構、原理、應用及操作要點等方面進行詳細說明:

基本結構與工作原理

主體構成

高壓交直流試驗變壓器

鐵芯:采用優質硅鋼片,減少磁滯損耗。

繞組:

低壓繞組(輸入):通常接調壓器(0~400V)。

高壓繞組(輸出):單級或多級串聯,電壓可達數百kV(如200kV/50kVA)。

絕緣介質:油浸式(礦物油)或干式(環氧樹脂),增強散熱和絕緣。

直流附加模塊:

高壓整流硅堆:將交流輸出整流為直流(半波或全波)。

濾波電容:平滑電壓波紋(脈動系數通常<3%)。

保護電阻:限制試品擊穿時的短路電流。

交直流試驗變壓器

工作模式

交流模式:直接輸出工頻高壓(50Hz),用于交流耐壓試驗。

直流模式:通過整流濾波輸出負極性直流(負極性減少電暈損耗)。

試驗接線方式

交流耐壓接線

調壓器 → 試驗變壓器 → 試品
                ↑

            分壓器(測量)

注意:高壓繞組尾端接地,試品外殼接地。

直流耐壓接線

調壓器 → 試驗變壓器 → 整流硅堆 → 濾波電容 → 試品

                                      ↑

                                微安表(測泄漏電流)

關鍵點:微安表需接在高壓側(避免接地端雜散電流影響)。

操作流程與注意事項

試驗步驟

檢查:

檢查接地線是否牢固,油浸式變壓器油位是否正常。

試品清潔干燥,斷開所有外部連線。

空載升壓:

無試品狀態下升至試驗電壓,驗證設備正常。

正式試驗:

以每秒1~2kV速率升壓至目標值,維持1min(交流)或5~10min(直流)。

降壓放電:

直流試驗后需對試品充分放電(通過放電棒)。

安全警示

安全距離:保持與帶電部分的最小距離(如100kV時≥1.5m)。

防突波:直流試驗后試品可能儲存電荷,需反復放電。

異常處理:出現閃絡或擊穿時立即切斷電源,排查原因。

選型指南

電壓等級:

根據試品標準選擇(如10kV開關柜需AC 42kV/1min或DC 60kV)。

容量計算:

交流容量:`P = ωCU2 × 10?3`(kVA,ω=2πf,C為試品電容)。

直流容量:按泄漏電流(通常≤10mA)設計。

特殊需求:

變頻功能:用于電纜諧振試驗(30~300Hz)。

一體化設計:交直流切換通過內部開關實現。

應用場景

電力變壓器:交流耐壓測試繞組對地絕緣。

高壓電纜:直流耐壓+泄漏電流測試(更易發現集中性缺陷)。

絕緣子串:濕態交流耐壓驗證污閃特性。

科研實驗:復合絕緣材料的交直流疊加電壓試驗。

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