YDQ（JZ）系列揚(yáng)州輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器

一、  概述：

揚(yáng)州輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器YDQ（JZ）系列試驗(yàn)變壓器按照國家標(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。

產(chǎn)品型號含義

                 Y  D  J  C  Z ——   ∕   X    

試“驗(yàn)”變壓器                                                   中壓電壓（KV）

“單”相                                                            額定高壓電壓（KV）

“交”流                                                            額定容量（KVA）

“串”級抽頭

“中”壓抽頭                                                        

二、  產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：

YDQ（JZ）系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)。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(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。

圖1：單臺YDQ（JZ）試驗(yàn)                         圖2：單臺試驗(yàn)變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

變壓器外部結(jié)構(gòu)示意圖

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-變壓器外殼接地端             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-次低壓繞組                         17-測量繞組                                   18-二次高壓繞組

在YDQ（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。YDQ（JZ）系列中無高壓硅堆。

三、  工作原理：

YDQ（JZ）系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組I. I. 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），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YDQ,YDQ（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YDQ試驗(yàn)壓器的工作原理圖見圖3

圖3：單臺YDJ（G）高壓試驗(yàn)變壓器原理圖

2、    單臺YDQ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，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取消短路桿時，作為直流輸出狀態(tài)。

圖4：單臺YDQ（JZ）交直流試驗(yàn)變壓器原理圖

圖中：D – 短路桿                     VD – 高壓硅堆

3、    三臺試驗(yàn)變壓器串級獲得更高電壓的結(jié)線原理見圖5。串級高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性，因?yàn)檎麄€試驗(yàn)裝置由幾臺單臺試驗(yàn)變壓器組成，單臺試驗(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試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗(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*級和第二級的每個單元試驗(yàn)變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在職吧串級試驗(yàn)變器基本原理圖中，低壓電源加在試驗(yàn)變壓器I的初級繞組a1x1上，單臺試驗(yàn)變壓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第二級試驗(yàn)變壓器Ⅱ的初級繞組供電；第二級試驗(yàn)變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗(yàn)變壓器Ⅲ的初級繞組供電。第二級試驗(yàn)變壓器Ⅱ和第三級試驗(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、第二級、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。

圖5：三臺試驗(yàn)充壓器串級接線原理圖

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

YDQ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。

四、  使用方法：

1、YDQ（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。

圖6：被試品工頻耐壓試驗(yàn)接線圖

圖中：R1 – 限流電阻              RCF – 阻容分壓器              RF – 球間隙保護(hù)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(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，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，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（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，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，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)先進(jìn)行空升試驗(yàn)。即不接試品時升壓至試驗(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)壓器降至零位時拉閘。

（5）當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時，開始計(jì)時，到1min后，迅速降壓到1∕3試驗(yàn)電壓以下時，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，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。

2、TDM（G）試驗(yàn)變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗(yàn)時接線原理圖如圖7。

注：此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”，圖7中所示。

圖7：高壓直流泄漏試驗(yàn)接線圖

圖中：VD – 高壓硅堆 R1 – 限流電阻    C1 – 高壓濾波電容

RCF – 阻容分壓器            CX – 被試品     uA – 帶保護(hù)微安帶

泄露試驗(yàn)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(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，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。必要時應(yīng)分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表的穩(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?，F(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。

五、  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、    做串級試驗(yàn)時，第二級、第三級試驗(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）均接本級試驗(yàn)變壓器具外殼。第二級、第三級試驗(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逐級升壓法；慢速升壓法，即60s逐級升壓法；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，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。

六、  配套產(chǎn)品：

1、操作系統(tǒng)：

TC、系列操作臺：容量：10KVA – 300KVA     輸入電壓：0.22KV、0.38KV

2、數(shù)字微安表            SWB – I

3、阻容式交直流分壓器     RCF 100

4、高壓直流放電棒     FZ –140

5、高壓濾波電容         0.01uF – 0.1uF，40 – 100KV

6、保護(hù)球隙                Q– 50、100、150、200、250、500

7、水電阻   

七、  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×10-9

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，K=2，標(biāo)稱電壓較低時，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

八、  YDJQ試驗(yàn)變壓器主要技術(shù)參數(shù)表：

（一）、YDQ（JZ）系列輕型交直流試驗(yàn)變壓器（見表1）

（二）、YDQ系列輕型交流試驗(yàn)變壓器（見表2）

表1、YDQ（JZ）系列輕型交直流試驗(yàn)變壓器

注：本系列產(chǎn)品中有200V的串級抽頭，可二臺或三臺串級成交流100KV、150KV、200KV、300KV直流140KV、210KV、280KV、420KV的高電壓。并可根據(jù)用戶需要在高壓繞組中抽出5 – 15KV的中壓抽頭，供高壓電機(jī)作交流耐壓試驗(yàn)。并可定制特殊規(guī)格的試驗(yàn)變壓器。

表2、YDQ系列輕型交流試驗(yàn)變壓器

注：該系列產(chǎn)品中有200V抽頭，可二臺或三臺串級成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)。