YD/YD（JZ）系列輕型交直流高壓試驗變壓器

一.概述

YD/YD（JZ）系列輕型交直流高壓試驗變壓器是根據機電部《試驗變壓器》標準在原同類產品基礎上經過大量改進后而生產的，YD/YD（JZ）系列輕型交直流高壓試驗變壓器是在YD系列試驗變壓器的基礎上按照國家標準《ZBK—41006—89》經過改進后而生產的一種新型產品。本系列產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全、通用性強和使用方便等特點。特別適用于電力系統、工礦企業、科研部門等對各種高壓電氣設備、電器元件、絕緣材料進行工頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。是高壓試驗中*的重要設備。

    二.產品結構

    YD系列輕型高壓試驗變壓器采用單框芯式鐵芯結構。初級繞組繞在鐵芯上，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。產品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結構，整體外形顯得美觀大方。其外部結構圖見圖1，內部結構圖見圖2。

 圖一、變壓器外部接構圖           圖二、變壓器內部結構圖

1、短路桿D        2、均壓球                       3、高壓套管                    4、變壓器提手

5、油閥                6，7、—次壓輸入a、x     8、9、測量端子E、F         10、變壓器接地端   

11、高壓尾X    12、高壓輸出A                  13、高壓硅堆                  14、變壓器油   

15、鐵芯              16、一次低壓繞組           17、測量繞組                  18、二次高壓繞組

在YD、YD（JZ）試驗變壓器中，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系列中無高壓硅堆。

三.工作原理

YD、YD（JZ）系列輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯結組標號I．I．用工頻220V（10KVA以上為380V）電源接人 X（T）C（為本公司生產的試驗變壓器配套設備，詳細資料請見其具體使用說明書）系列操作箱（臺），經操作箱內自耦調壓器（50KVA以上調壓器外附）調節至0—200V（或0—400V）電壓輸出至YD、YD（JZ）試驗變壓器的初級繞組，根據電磁感應原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。

1、單臺YD試驗變壓器的工作原理圖見圖三：

圖三：單臺YD試驗變壓器的工作原理圖

2、YD（JZ）系列交直流試驗變壓器的工作原理圖見圖四。

圖四：YD（JZ）試驗變壓器的工作原理圖

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。當用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態；取出短路稈時，作為直流輸出狀態。

3、三臺試驗變壓器串級獲得更高電壓的結線原理見圖五。

串級高壓試驗變壓器有很大的*性，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低，重量輕，便于運輸和安裝。它既可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經濟實惠。圖五中，在*級和第二級的每個單元試驗變器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺串級試驗變壓器基本原理圖中，低壓電源加在試驗變壓器I的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓器I、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第二級試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供電；第二級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供電。第二級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器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，試驗變壓器I的箱體是接地的。這樣*級、第二級、第三試驗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、1Po

圖五：三臺試驗變壓器串級結線原理

圖中：P、容量（KVA）            V、電壓（KV）          G1、G2、絕緣支架

YD（JZ）試驗變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出，其原理與上圖相同。

四.使用方法

1、YD試驗變壓器做被試品的工頻耐壓試驗使用接線原理圖見圖六。

圖6：被試品工頻耐壓試驗接線圖

圖中：         R1—限流電阻         RCF—阻容分壓器     RF—球間隙保護電阻 

G—球間隙                Cx—被試品

注：高壓尾必須可靠接地。

工頻耐壓試驗中限流電阻R1應根據試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側額定輸出電流在100—300mA時，可取0.5一1Ω／V（試驗電壓）；高壓側額定輸出電流為lA以上時，可取lΩ／V（試驗電壓）。常用水電阻作為限流電阻，管子長度可按150KV／m考慮，管子的粗細應具有足夠的熱容量（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）。

球間隙及保護電阻：當電壓超過球間隙整定值時（一般取試驗電壓的110％一120％）球間隙放電，對被試品起到保護作用。球間隙保護電阻可按lΩ／V（試驗電壓）選取。

在工頻耐壓試驗中，低壓側測量電壓（儀表電壓）不是非常準確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏坑，在這上個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測量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現象。感應耐壓試驗時，試驗變壓器的漏抗必然存在著壓降。為了準確測量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側接人RCF阻容分壓器來測量電壓（見圖六）。

工頻耐壓試驗操作注意事項：

（1）試驗人員應做好分工，明確相互間辦法。并有專門人監護現場安全及觀察試品狀態。

（2）被試品應先清掃干凈，并*干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。

（3）對于大型試驗，一般都應先進行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗電壓，校對各種表計，調整球間隙。

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

（5）當電壓升至試驗電壓時，開始計時，到lmin后，迅速降壓到1／3試驗電壓以下時，才能拉開電源。   

（6）在升壓或耐壓試驗過程，如發現下列不正常情況時，應立即降壓，切斷電源。停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺動很大；②發現絕緣燒焦或冒煙；③被試品內有不正常的聲音。

（7）耐壓試驗前后應測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。

2、YD（JZ）系列交直流試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗時接線原理圖如圖七。注：此試驗應先抽出短路桿“D”，圖七中所示。

圖七：高壓直流泄漏試驗接線圖

圖中：VD—高壓硅堆  R1—限流電阻  Q—高壓濾波電容

RCF—阻容分壓器  Cx—被試晶  PA—帶保護微安帶

    泄漏試驗中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時，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時用于60KV的試驗裝置中，限流電阻按R1=60／0.1=600KΩ選擇。限流電阻還應具有足夠的容量和沿面放電距離。高壓濾波電容C，一般選擇在0.01—0.1PF，當被試品的電容量很大時，C1可省略不用。

    泄漏試驗的操作及注意事項：

    （1）試驗前應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。要嚴防將試驗電壓加到有人工作的部位上去。

    （2）接好試驗裝置的接線后，應復查無誤后才可加壓。應特別注意檢查高壓設備及引線與地、與操作人員的安全距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按安全規程中所規定的內容進行試驗。

    （3）對于大電容量設備應緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時應分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表的穩定讀數。

    （4）試驗過程，應密切監視被試品、試驗裝置、微安表，一旦發生擊穿、閃爍等異常現象應立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細記錄。

（5）試驗完畢，降壓，切斷電源后應將被試品及試驗裝置本身充分放電。