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淺析電氣試驗(yàn)中對試驗(yàn)變壓器的優(yōu)化選取
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試驗(yàn)變壓器的工作原理與電力變壓器相同，在這里不必細(xì)談，由于與電力變壓器用途不一樣，它又有其特征,試驗(yàn)變壓器特征：
（1）工作電壓較高，一般都是單相的。普遍在體積不大時，額定電壓做在了50KV，100KV但電壓又不可以過高，過高電壓會使體積增大。
（2）變比力大，工作電壓在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。如從零調(diào)升到50KV，100KV，甚至更高電壓。
（3）絕緣裕度很低。因它不承受過電壓作用，不連續(xù)運(yùn)行。應(yīng)用時嚴(yán)格控制其*大工作電壓不超過額定值。尤其在試驗(yàn)電容性試品時，只能從零升壓，而不可以突然加壓，因產(chǎn)生的勵磁涌流，會在試品上出現(xiàn)過高的電壓，；也不可以在試驗(yàn)工程中突然將電源切除，，這相當(dāng)于切除空載變壓器，也將引起過電壓。
（4）容量一般不大，過大容量會使重量成倍增加。應(yīng)用時應(yīng)滿足被試品擊穿前的電容電流和泄漏電流的必要，在被試品擊穿或閃絡(luò)后能短時的維持電弧，正常試驗(yàn)時被試品上有一定的電壓，而被試品擊穿或閃絡(luò)時，包管有一定的短路電流。國產(chǎn)試驗(yàn)變壓器的容量如，相比容量為25KVA時，額定電壓為50KV，高壓繞組的額定電流為0.5A；額定電壓為25KV，高壓繞組的額定電流為1A，額定電壓為100KV，高壓繞組的額定電流為0.25A
（5）漏磁通較大，短路電抗值也較大，試驗(yàn)時允許經(jīng)過短時的短路電流。因它工作電壓高，采用了較厚的絕緣及較寬的間歇距離。
（6）應(yīng)用時間上有局限，普遍為間歇工作方式，一般不允許在額定電壓下長時間連續(xù)應(yīng)用
（7）有油浸式和干式，干式大有取代油浸式之勢，有金屬殼和絕緣殼兩類，金屬殼又分為單套管和雙套管兩類，單套管變壓器的高壓繞組一端一端經(jīng)外殼接地，另一端（高壓端）經(jīng)高壓套管引出，雙套管變壓器高壓繞組的中性點(diǎn)普遍與外殼相連，這樣每個導(dǎo)管所承受的只是額定電壓的一一半，，當(dāng)應(yīng)用是時，如高壓繞組一端接地時，外殼應(yīng)當(dāng)按額定電壓的一半對地絕緣起來。
試驗(yàn)設(shè)施一定正確進(jìn)行選擇，不然會造成容量不足，電壓過高，電流過大，損壞試驗(yàn)設(shè)施和被試設(shè)施，還會引起人身傷害事故的發(fā)生。
試驗(yàn)變壓器的一般性選擇
根據(jù)被試品的額定電壓, 聯(lián)合電氣設(shè)施交接試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50150－91規(guī)定,選擇試驗(yàn)電壓,確定所需試驗(yàn)變壓器的電壓等級
根據(jù)被試品的的負(fù)載, 選擇試驗(yàn)變壓器的容量,一般情況下,其負(fù)載大都是電容性的, 確定所需試驗(yàn)試驗(yàn)變壓器的容量可按被試品的電容來估算, （忽視試驗(yàn)變壓器空載電流和試驗(yàn)中被試電機(jī)的阻性電流）, 即試驗(yàn)設(shè)施容量
S＝2πfCXUS2×10－9 Kva
CX ＿＿ 被試品的電容 uF US＿＿被試品的試驗(yàn)電壓
下面以實(shí)例來闡明怎么樣優(yōu)化選取試驗(yàn)變壓器
在重慶萬盛電廠2＊300MW新建工程中，有兩臺高壓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前須作交流耐壓試驗(yàn)，兩臺銘牌相同,電機(jī)額定功率450kW，額定電壓6000V，Y型接法。現(xiàn)場調(diào)試隊(duì)有兩臺試驗(yàn)變壓器，銘牌分別是
（kVA） 一次額定電壓（A） 一次額估算試驗(yàn)電容電流
根據(jù)電氣設(shè)施交接試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50150－91規(guī)定，該電機(jī)試驗(yàn)電壓為10KV
測量電機(jī)三相對地電容為108nF，
估算試驗(yàn)電容電流 I＝2πfCXUS×10－6＝2×3.14×50×108×10×10－6＝0.339 A
估算試驗(yàn)設(shè)施容量S＝USI＝10×0.339＝3.39 KVA
根據(jù)計算比力,兩臺試驗(yàn)變壓器都符合要求
試驗(yàn)
（1）先用**臺試驗(yàn)設(shè)施試驗(yàn),對**臺電機(jī)加試驗(yàn)電壓為10KV,測得低壓側(cè)電流22 A
（2）再用**臺試驗(yàn)設(shè)施試驗(yàn),對**臺電機(jī)加試驗(yàn)電壓為10KV,測得低壓側(cè)電流45 A
3.試驗(yàn)設(shè)施試驗(yàn)比力
兩臺試驗(yàn)變壓器施加同一試驗(yàn)電壓,而低壓側(cè)產(chǎn)生的電流不一樣,用**臺試驗(yàn)設(shè)施試驗(yàn)（考慮試驗(yàn)變壓器空載電流和試驗(yàn)中被試電機(jī)的阻性電流,而比估算值大幾安培電流）, 低壓側(cè)產(chǎn)生的電流要大得多,這給調(diào)壓器（特別是碳刷式調(diào)壓）和試驗(yàn)電源帶來壓力,所以,為降低試驗(yàn)電源電流,應(yīng)盡大概選擇接近試驗(yàn)電壓等級的試驗(yàn)設(shè)施,且變比盡大概小.
試驗(yàn)變壓器的特殊性選擇
全絕緣試驗(yàn)變壓器的選擇
一般試驗(yàn)變壓器是半絕緣變壓器,產(chǎn)生高電壓只能單極產(chǎn)生，相比某些不一樣試驗(yàn)電壓等級的組合的電氣設(shè)施，試驗(yàn)時對部分部件大概電壓過低，而對另部分部件電壓大概過高，假設(shè)高壓真空開關(guān)、SF6開關(guān)試驗(yàn)，對它們的本體（支柱瓷瓶和絕緣拉桿）和斷口（真空包）試驗(yàn)，兩者的試驗(yàn)電壓大小不一樣，斷口施加的電壓要大部分，此刻，可選擇全絕緣試驗(yàn)變壓器，它有兩個高壓電極引出，試驗(yàn)時兩個電極對地電壓不高，但兩個電極之間的壓差電壓高，應(yīng)用這一點(diǎn)對開關(guān)斷口施加較高電壓的并且，不會對開關(guān)本體造成過壓。
可串接試驗(yàn)變壓器的選擇
當(dāng)單臺試驗(yàn)變壓器的額定電壓提升時，其體積和重量都將顯著增加，不但在絕緣結(jié)構(gòu)上帶來困難，并且費(fèi)用也大幅度增加，運(yùn)輸上也增加了困難，所以必要較高工頻試驗(yàn)變壓器時，（施工單位一般配置25 kV、50 kV、100 kV、20 kV電壓等級試驗(yàn)變壓器），可將2－3臺較低電壓等級的試驗(yàn)變壓器串接起來，這種試驗(yàn)變壓器并且是單極式，但高壓端除高壓引線外，還有累接繞組引線引出，當(dāng)兩臺試驗(yàn)變壓器串接時，后**試驗(yàn)變壓器的電源由前**試驗(yàn)變壓器高壓端累接繞組供給，此刻**臺試驗(yàn)變壓器的鐵芯和外殼的對地電位與**臺試驗(yàn)變壓器高壓繞組的額定電壓U相等，所以對**臺試驗(yàn)變壓器一定用絕緣支架或支柱絕緣子支撐起來，并能耐受電壓U。兩臺試驗(yàn)變壓器高壓繞組串接后的輸出電壓為2U。這種串接后的兩臺變壓器容量是不一樣的，兩臺容量比是2比1，**臺輸出容量為2S，**臺輸出容量為S，裝置總?cè)萘?S，其應(yīng)用系數(shù)為2S/3S＝66.7％，所以試驗(yàn)變壓器的串接，應(yīng)用系數(shù)小，漏抗比力大，故串接后的臺數(shù)不可以過多，一般不超過三臺。
試驗(yàn)變壓器的超前無功功率補(bǔ)償
當(dāng)被試品具有較大容量時，試驗(yàn)變壓器和調(diào)壓設(shè)施應(yīng)供給較大的無功功率，在一定條件下，電容性負(fù)載會使試驗(yàn)回路發(fā)生顯著的“容升現(xiàn)象”或諧振。當(dāng)實(shí)驗(yàn)變壓器輸出的電壓波形含有高次諧波分量時，電容負(fù)載還會使電壓波形更加畸變，所以當(dāng)電容性負(fù)載較大時，比如被試品為電纜、電容器，應(yīng)采取對策補(bǔ)償超前的無功功率。
（1）、 串聯(lián)電感方法
當(dāng) 試驗(yàn)變壓器 對被試品可以提供充足的電容電流，但輸出電壓不夠時，采用串聯(lián)電感，應(yīng)用串聯(lián)諧振產(chǎn)生高電壓，這種補(bǔ)償即電壓補(bǔ)償如圖1 所示。試品所需的容性功率靠串聯(lián)電感補(bǔ)償，而試驗(yàn)變壓器只需供給串聯(lián)電阻消耗的很小的功率。串聯(lián)諧振法耐壓試驗(yàn)的工作原理是調(diào)節(jié)回路中的調(diào)諧電感使之與試品處于工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)。假設(shè)wl＝1/wc，則在電感和電容上的電壓可以大大超過回路外加電壓，
達(dá)到以低電壓、小容量電源來使試品的絕緣承受高電壓的考驗(yàn)?zāi)康摹Ａ鬟^高壓回路的電流，在諧振狀態(tài)時達(dá)到*大值，
即： Imax＝U2/r
式中r為高壓回路等效電阻。實(shí)驗(yàn)線路中諧振回路的品質(zhì)因數(shù)
Q＝wl/r
此刻試品上的電壓 Uc＝QUi由于Q值遠(yuǎn)大于1，故Uc 遠(yuǎn)大于Ui，所以試驗(yàn)變壓器容量和調(diào)壓器的容量都需要相應(yīng)小Q倍。
（2）并聯(lián)電感方法
當(dāng)試驗(yàn)變壓器對被試品能提供充足的電壓，但輸出電流不夠時，并用并聯(lián)電感，應(yīng)用并聯(lián)諧振提供電流，這種補(bǔ)償即電流補(bǔ)償，如圖2所示，試驗(yàn)變壓器提供很小的輸出電流i就能滿足實(shí)驗(yàn)要求。
結(jié)束語 現(xiàn)代試驗(yàn)變壓器的發(fā)展，由于電感元件設(shè)施的配置，越來越輕型化，特別是在微電腦的聯(lián)合下，經(jīng)過掃描頻率，使耐壓電路處于諧振狀態(tài)，試驗(yàn)電容電流極少，更減少了試驗(yàn)變壓器所需的額定電流，變壓器體積減小，重量更輕，特別利于施工單位的設(shè)施搬運(yùn)試驗(yàn)作業(yè)。
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