YD（JZ）3kVA/50kV輕型交直流試驗(yàn)變壓器

一、產(chǎn)品概述

YD（JZ）系列油浸式試驗(yàn)變壓器是根據(jù)機(jī)電部《試驗(yàn)變壓器》標(biāo)準(zhǔn)在原同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上經(jīng)過大量改進(jìn)后而生產(chǎn)的輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器是在YD（JZ）系列試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上按照國家標(biāo)準(zhǔn)《JB/T 9641-1999》經(jīng)過改進(jìn)后而生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品。本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、通用性強(qiáng)和使用方便等特點(diǎn)。特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。是高壓試驗(yàn)中*的重要設(shè)備。

二、產(chǎn)品型號(hào)含義

三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

YD（JZ）系列油浸式試驗(yàn)變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)。初級(jí)繞組繞在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。

產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu)，整體外形顯得美觀大方。其外部結(jié)構(gòu)圖見圖1，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖2。

在YD（JZ）試驗(yàn)變壓器中，a、x為低壓輸入端子，E、F為儀表測量端子，A、X為高壓輸出。YD（JZ）系列中無高壓硅堆。

四、工作原理

YD（JZ）系列油浸式試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，用工頻220V（10kVA以上為380V）電源接入XC/TC（為本公司生產(chǎn)的試驗(yàn)變壓器設(shè)備，詳細(xì)資料請見其具體使用說明書）系列操作箱（臺(tái)），經(jīng)操作箱內(nèi)自耦調(diào)壓器（50kVA以上調(diào)壓器外附）調(diào)節(jié)至0-200V（或0-400V）電壓輸出至YD（JZ）試驗(yàn)變壓器的初組繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。

1、單臺(tái)YD（JZ）試驗(yàn)壓器的工作原理圖見圖3

2、單臺(tái)YD（JZ）試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見圖4，圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí)，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取消短路桿時(shí)，作為直流輸出狀態(tài)。

3、三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高電壓的結(jié)線原理見圖5。串級(jí)高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由幾臺(tái)單臺(tái)試驗(yàn)變壓器組成，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺(tái)試驗(yàn)變壓器單獨(dú)使用。整套裝置投資小，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖5中，在*級(jí)和第二級(jí)的每個(gè)單元試驗(yàn)變壓器中都有一個(gè)勵(lì)磁繞組A1、C1和A2、C2。在串級(jí)試驗(yàn)變器基本原理圖中，低壓電源加在試驗(yàn)變壓器I的初級(jí)繞組a1x1上，單臺(tái)試驗(yàn)變壓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵(lì)磁繞組A1、C1給第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的初級(jí)繞組供電；第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的勵(lì)磁繞組A2、C2給第三級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅲ的初級(jí)繞組供電。第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ和第三級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅲ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，所以箱體對地是絕緣的，試驗(yàn)變壓器I的箱體是接地的。這樣*級(jí)、第二級(jí)、第三試驗(yàn)變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。

YD（JZ）試驗(yàn)變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出，其原理與上圖相同。

五、使用方法

YD（JZ）試驗(yàn)變壓器做被試品的工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理圖見圖6。

注：高壓尾必須可靠接地。

工頻耐壓試驗(yàn)中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量來選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在100 – 300mA時(shí)，可取0.5 - 1Ω/ⅴ（試驗(yàn)電壓）；高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時(shí)，可取1Ω/ⅴ（試驗(yàn)電壓）。常用水電阻作為限流電阻，管子長度可按150kV/m考慮，管子的粗細(xì)應(yīng)具有足夠的熱容量（水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值）。

球間隙及保護(hù)電阻：當(dāng)電壓超過球間隙整定值時(shí)（一般取試驗(yàn)電壓的110％-120％）球間隙放電，對被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)電阻可按1Ω/V（試驗(yàn)電壓）選取。

在工頻耐壓試驗(yàn)中，低壓側(cè)測量電壓（儀表電壓）不是非常準(zhǔn)確的，其原因是由于試驗(yàn)變壓器存在著漏坑，在這上個(gè)漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測量電壓表上反映出來的電壓。

工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，被試品上的電壓高于試驗(yàn)變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)變壓器的漏抗必須存在著壓降。

為了準(zhǔn)確測量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側(cè)接入RCF阻容分壓器來測量電壓（見圖6）。

工頻耐壓試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：

（1）試驗(yàn)人員應(yīng)做好分工，明確相互間辦法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場安全及觀察試品狀態(tài)。

（2）被試品應(yīng)先清掃干凈，并干燥，以免損壞被試品和試驗(yàn)帶來的誤差。

（3）對于大型試驗(yàn)，一般都應(yīng)*行空升試驗(yàn)。即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)電壓，校對各種表計(jì)，調(diào)整球間隙。

（4）升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘。也不能突然切斷電源，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)拉閘。

（5）當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時(shí)，開始計(jì)時(shí)，到1min后，迅速降壓到1/3試驗(yàn)電壓以下時(shí)，才能拉開電源。

（6）在升壓或耐壓試驗(yàn)過程，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí)，應(yīng)立即降壓，切斷電源。停止試驗(yàn)并查明原因：①電壓表指針擺動(dòng)很大；②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；③被試品內(nèi)有不正常的聲音。

（7）耐壓試驗(yàn)前后應(yīng)測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。

（8）YD（JZ）試驗(yàn)變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗(yàn)時(shí)接線原理圖如圖7。

注：此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”，圖7中所示。

泄露試驗(yàn)中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時(shí)，輸出端短路電流不超過高壓硅堆的zui大整流電流。如電壓硅堆的zui大整流電流為100mA時(shí)用于60kV的試驗(yàn)裝置中，限流電阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇。限流電阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。高壓濾流電容C1一般選擇在0.01– 0.1uF，當(dāng)被試品的電容量很大時(shí)，C1可省略不用。

泄漏試驗(yàn)的操作及注意事項(xiàng)：

（1）試驗(yàn)前應(yīng)先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對外連線是否擦干凈。要嚴(yán)防將試驗(yàn)電壓加到有人工作的部位上去。

（2）接好試驗(yàn)裝置的接線后，應(yīng)復(fù)查無誤后才可加壓。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線與地、與操作人員工安全距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按安全規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)。

（3）對于大電容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓，分別讀取各級(jí)電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。

（4）試驗(yàn)過程，應(yīng)密切監(jiān)視被試品、試驗(yàn)裝置、微安表，一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異常現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細(xì)記錄。

（5）試驗(yàn)完畢，降壓，切斷電源后應(yīng)將被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。

六、注意事項(xiàng)

1、按照您所進(jìn)行的試驗(yàn)接好工作線路。試驗(yàn)變壓器的外殼以及操作系統(tǒng)的外殼必須可靠接地。試驗(yàn)變壓的高壓繞組的X端（高壓尾）以及測量繞組的F端必須可靠接地。

2、做串級(jí)試驗(yàn)時(shí)，第二級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器的低壓繞組成X端，測量繞組的F端以及高壓繞組的X端（高壓端）均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器具外殼。第二級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼必須通過絕緣支架接地。

3、接通電源前，操作系統(tǒng)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位后方可接通電源，合閘，開始升壓。

4、從零開始勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。升壓方式有：快速升壓法，即20s逐級(jí)升壓法；慢速升壓法，即60s逐級(jí)升壓法；極慢速升壓法供選用。電壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗(yàn)電壓的75％后，再以每秒2％額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需的試驗(yàn)電壓，并密切注意測量儀表的及被試品的情況。升壓過程中或試驗(yàn)過程中如發(fā)現(xiàn)測量儀表的指示及被試品情況異常，應(yīng)立即降壓，切斷電源，查明情況。

5、試驗(yàn)完畢后，應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速的將調(diào)壓器返回至零位，然后切斷電源。

6、本產(chǎn)品不得超過額定參數(shù)使用。除試驗(yàn)必需外，決不電壓通電或斷電。

7、使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí)，除熟悉本說明書外，還必須嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程。可參照GB311.1 – 97《高壓輸變設(shè)備的絕緣配合，高壓試驗(yàn)技術(shù)》；《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。

七、配套產(chǎn)品

1、操作系統(tǒng)：

操作箱：容量：1kVA – 5kVA　　輸入電壓：0.22kV

操作臺(tái)：容量：10kVA–300kVA　 輸入電壓：0.22kV、0.38kV

2、保護(hù)式數(shù)字微安表

3、阻容式交直流分壓器　　　50、100、150、200kV

4、高壓直流放電棒　　　　　70、140、210kV

5、高壓硅堆　　　　　　　　150、300、450kV

6、絕緣支架　　　　　　　　50、100、200、300kV

7、高壓濾波電容　　　　　　0.01uF – 0.1uF，40 – 100kV

8、均壓球

9、保護(hù)球隙　　　　　　　　50、100、150、200、250、500

10、標(biāo)準(zhǔn)試油杯　　　　　　400ml

11、介質(zhì)油杯

12、折疊式小推車　　　　　150、300型

13、水電阻

14、高壓驗(yàn)電器　　　　　　10kV  35kV

15、高壓定相器　　　　　　10、35、110kV  220kV

16、各種萬用表、兆歐表及測試線

八、試驗(yàn)變壓器的容量選擇

標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量Pn的確定公式：Pn=KVn2ωCt?0-9

式中： Pn----標(biāo)稱試驗(yàn)變壓器容量（kVA）

Vn-----試驗(yàn)變壓器的額定輸出高壓的有效值（kV）

K------安全系數(shù)。K≥1，標(biāo)稱電壓Vn≥1MV時(shí)，K=2，標(biāo)稱電壓較低時(shí)，K值可取高一些。

Ct-----被試品的電容量（PF）

ω----角頻率，ω=2πf，f----試驗(yàn)電源的頻率

被試設(shè)備的電容量Ct可由交流電橋測出。Ct的變化很大，可由設(shè)備的類型而定。典型數(shù)據(jù)如下：

簡單的橋式或懸式絕緣子　　　　幾十微法

簡單的分級(jí)套管　　　　　　　　100 – 1000PF

電壓互感器　　　　　　　　　　200 – 500PF

電力變壓器 < 1000kVA　　　　　- 1000PF

> 1000kVA　　　　　1000 – 10000PF

高壓電力電纜和油浸紙絕緣　　　250 – 300PF/m

氣體絕緣　　　　　　　　　　　- 60PF/m

封閉變電站，SF6氣體絕緣　　　100 – 10000PF

對于不同的試驗(yàn)電壓Vn，選擇不同的（適當(dāng)?shù)模┌踩禂?shù)K。以上列出不同的Vn所選用的K值供參考

Vn = 50–100kV　　 K=4

Vn = 150–300kV　　K=3

Vn > 300kV　　　　　K=2

九、YD（JZ）試驗(yàn)變壓器主要技術(shù)參數(shù)表

（一）、YD（JZ）系列輕型交直流試驗(yàn)變壓器（見表1）

表1、YD（JZ）系列輕型交流試驗(yàn)變壓器

注：該系列產(chǎn)品中有200V抽頭，可二臺(tái)或三臺(tái)串級(jí)成100kV、150kV、200kV、300kV及更高的高電壓。根據(jù)用戶需要，在高壓繞組中可抽出5–15kV的中壓抽頭，供高壓電機(jī)作交流耐壓試驗(yàn)。