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变压器工频交流耐压试验

作者:admin 发布日期:2021-07-23

  相对于变压器主绝缘,即绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘,变压器还有另一个重要的绝缘性能指标——纵向绝缘。纵向绝缘是指不同电位的变压器绕组不同点和部位之间的绝缘,主要包括匝间、层间、绕组段间的绝缘性能。国标和IEC标准中规定的“感应耐压试验”是专门用于测试变压器纵向绝缘性能的试验方法之一。

  变压器的纵向绝缘主要取决于绕组中的绝缘介质,如漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆、绝缘胶等。纵向绝缘介质难以保证100个点的纯度,不可避免地混入固体杂质、气泡或水分,在生产过程中会受到不同程度的损坏;变压器运行时的zui高场强集中在这些缺陷处,长时间负荷运行时的温度升降降低了介质的击穿电压,导致局部放电。电介质通过外部交变电场吸收的功率,即电介质损耗,将显著增加,导致电介质严重发热,电介质电导增加。这种高电流还会产生热量,这将使电介质的温度继续升高,从而增加电介质的导电性。这种长时间的恶性循环zui终会导致介质的热击穿和整个变压器的破坏。故障表现为变压器,即空载电流和空载功耗明显zengda,绕组有烧损、起弧、振动、啸叫等不良现象。可见,通过感应耐压试验检测变压器是否含有纵向绝缘缺陷是ji其必要的。

变压器工频交流耐压试验

  感应耐压试验原理

  刚生产变压器时,长时间不在恶劣环境下测试,使用额定电压和频率的电源进行测试。绕组的匝、层和段之间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压,这几乎不会在这些绝缘缺陷处引起放电和击穿。有绝缘危害的变压器和绝缘性能好的变压器空载电流和空载功耗差别不大,很难发现这些危害。

  但在感应耐压试验中,通过施加两倍以上的额定电压至变压器,可在纵向绝缘缺陷处建立更高、更集中的场强,绕组匝间电压、层间电压、分段电压达到并超过介质缺陷处的击穿电压;在感应耐压试验中,施加于变压器的频率是额定频率的两倍以上,较高的频率可以大大降低固体介质的击穿电压,使绝缘缺陷更容易击穿;感应耐压试验中规定的电压施加时间也能保证绝缘缺陷的击穿;因此,感应耐压试验可以可靠地检测变压器纵向绝缘性能。

  电源在感应耐压试验中施加变压器的频率大于额定频率两倍的原因是:变压器的励磁电流I-主磁通幅值фm的特性曲线一般设计为在额定频率和电压下接近弯曲饱和部分,主磁通фm取决于施加的电压u;

  U-施加的电源电压,

  V△фmE带电绕组的感应电动势,

  外部电源的频率。

  赫兹-通电绕组的匝数,

  n因此,在变压器△i上加2倍以上额定电压,必然导致铁芯严重饱和,主磁通фmzengda△фm图1从图1可以看出,励磁电流I会急剧zengda,造成变压器烧损;为了在变压器的电压超过2倍时使铁芯不饱和,需要将电源的频率提高到2倍以上。在感应耐压试验中,当变压器的一次侧施加两倍以上的电压和两倍以上的功率时,变压器的主磁通会同时感应出感应电动势E1和E2,是额定工况的两倍以上,因此感应耐压试验可以同时测试主绕组和辅助绕组的纵向绝缘性能。当然,我们也可以根据需要从变压器的二次侧进行测试,但在变压器的额定工况下,施加的电压应大于空载电压的2倍,频率应大于额定频率的2倍。

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