一,、YDQSF6充氣交流耐壓儀概述

YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器是根據(jù)《試驗(yàn)變壓器》標(biāo)準(zhǔn),，在油浸式試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。SF6氣體具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能,，其耐壓強(qiáng)度為同一壓力下氮?dú)獾?.5倍,，擊穿電壓的空氣的2.5倍。在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等,，在0.45MPa壓力下是油的擊穿電壓的2倍,，是一種優(yōu)于油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料,。該產(chǎn)品技術(shù)要求*符合《ZBK-41006-89》標(biāo)準(zhǔn),，它是油浸式輕型試驗(yàn)變壓器的換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小,、重量輕,、不受氣候變化影響、電暈小,、現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)無(wú)需靜止可使用,，使用壽命長(zhǎng)、免維修等特點(diǎn)。適用于電力系統(tǒng),、工礦企業(yè),、科研部門(mén)等對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件,、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn),。

二、YDQSF6充氣交流耐壓儀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

YDQ系列高壓試驗(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)品的外殼為圓柱灌式容器結(jié)構(gòu)，能耐受0.8MPa以上壓力,。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1：

三,、YDQ工作原理

YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)Ⅰ.Ⅰ. 用工頻220V(10kVA以上為380V)電源接入 (為本公司生產(chǎn)的試驗(yàn)變壓器配套設(shè)備,，詳細(xì)資料請(qǐng)見(jiàn)其具體使用說(shuō)明書(shū))系列操作箱(臺(tái)),，經(jīng)操作箱內(nèi)自偶調(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試驗(yàn)變壓器的初級(jí)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,。

單臺(tái)YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖 2。

單臺(tái)YDQ系列交直流高壓試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖3,，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)。

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

三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高電壓的接線原理見(jiàn)圖4。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(kāi)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,。在三臺(tái)串級(jí)試驗(yàn)變壓器基本原理中,，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)變壓器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(duì)地為1V和2V的高電位上,，所以箱體對(duì)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)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器對(duì)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。

YDQ系列高壓試驗(yàn)變壓器做被試品的工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理圖見(jiàn)圖5,。

圖中：R1—限流電阻  FRC—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(lái)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(zhǎng)度可按150kV/m考慮,，管子粗細(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(guò)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(duì)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,，低電壓側(cè)測(cè)量電壓(儀表電壓)不是非常準(zhǔn)確的，其原因是由于試驗(yàn)變壓器存在著漏抗,，在這個(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(cè)量電壓表上反映出來(lái)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)變壓器的漏抗必然存在著壓降,。為了準(zhǔn)確測(cè)量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓(見(jiàn)圖5),。

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,，明確相互間方法。并有專門(mén)人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)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(lái)的誤差,。

3）對(duì)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(shí)升壓至試驗(yàn)電壓,，校對(duì)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)壓器不在零位時(shí)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(kāi)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(kāi)電源,。

6）在升壓或耐壓試驗(yàn)過(guò)程中,，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(cè)量絕緣電阻,，檢查絕緣情況。

試驗(yàn)變壓器在做被試品的直流耐壓或泄露試驗(yàn)時(shí)接線原理圖如圖6,。

注：此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”,，圖6中所示。

圖中：

VD—高壓硅堆      R1—限流電阻     C1—高壓濾波電容

FRC—阻容分壓器   CX—被試品      μA—帶保護(hù)微安表

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(guò)高壓硅堆的大整流,。如電壓硅堆的大整流電流為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,。

高壓濾波電容C1一般選擇在0.01~0.1μF，當(dāng)被試品的電容量很大時(shí),，C1可省略不用,。

泄露試驗(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(duì)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(wú)誤后才可加壓,。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線與地、與操作人員的安全距離,，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(duì)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(guò)程中,，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,。

四,、YDQ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)變壓器高壓繞組的X端(高壓尾)以及測(cè)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)變壓器的低壓繞組的X端,，測(cè)量繞組的F端以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼。第二級(jí),、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼必須通過(guò)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(kāi)始升壓,。

4,、從零開(kāi)始均勻旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。升壓方法有：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(kāi)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，在以每秒2%額定試驗(yàn)電壓的速度升到您所需的額定電壓,，并密切注意測(cè)量?jī)x表的指示以及被試品的情況,。升壓過(guò)程中或試驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)測(cè)量?jī)x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(guò)額定參數(shù)使用,。除試驗(yàn)必須外，決不允許全電壓通電或斷電,。

7,、 再升壓或耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)以下不正常情況時(shí),，應(yīng)立即降壓,，切斷電源，停止試驗(yàn)并查明原因,。

⑴電壓表指針擺動(dòng)(或數(shù)字跳動(dòng))很大

⑵電流表直線上升

被試品內(nèi)有不正常的聲音

8,、圖1中第9項(xiàng)系壓力閥及壓力表，為長(zhǎng)期關(guān)閉狀態(tài),。每6個(gè)月開(kāi)閥一次,，以檢查SF6壓力，應(yīng)不小于0.2MPa(檢查壓力后立即關(guān)閉閥門(mén)),，低于0.2MPa時(shí)應(yīng)加SF6氣體,，以增加氣絕緣。

9,、耐壓實(shí)驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量被試設(shè)備的絕緣電阻,，檢查絕緣情況。

10,、 當(dāng)試驗(yàn)變壓器長(zhǎng)期不使用時(shí),，應(yīng)放置于通風(fēng)、干燥,、無(wú)陽(yáng)光直射的地方,。

11、 該產(chǎn)品不允許在高于45℃的溫度下長(zhǎng)期存放,、使用,、放氣。

12,、 運(yùn)輸搬運(yùn)途中不得重力沖擊,。

13、 產(chǎn)品緊固件及壓力閥,、壓力表不得擅自松動(dòng),。

14、使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí),，出熟悉本說(shuō)明書(shū)外,，還必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程。可參照GB311-83《高壓輸變?cè)O(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。

五,、YDQ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=kVn 2ωCt×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(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(cè)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(jiǎn)單的棒式或懸式絕緣子       幾十微法

簡(jiǎn)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(duì)于不同的試驗(yàn)電壓Vn，選擇不同的(適當(dāng)?shù)?安全系數(shù)k,。

以下列出不同的Vn所選用的k值供參考,。

Vn =50~100kV        k = 4

Vn =150~300kV       k = 3

Vn > 300kV          k = 2