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交直流试验变压器现场试验接线方式

交直流试验变压器是高压试验中的核心设备,能够同时或分别产生交流(AC)和直流(DC)高电压,用于电气设备的绝缘强度测试。以下从结构、原理、应用及操作要点等方面进行详细说明:

基本结构与工作原理

主体构成

高压交直流试验变压器

铁芯:采用优质硅钢片,减少磁滞损耗。

绕组:

低压绕组(输入):通常接调压器(0~400V)。

高压绕组(输出):单级或多级串联,电压可达数百kV(如200kV/50kVA)。

绝缘介质:油浸式(矿物油)或干式(环氧树脂),增强散热和绝缘。

直流附加模块:

高压整流硅堆:将交流输出整流为直流(半波或全波)。

滤波电容:平滑电压波纹(脉动系数通常<3%)。

保护电阻:限制试品击穿时的短路电流。

交直流试验变压器

工作模式

交流模式:直接输出工频高压(50Hz),用于交流耐压试验。

直流模式:通过整流滤波输出负极性直流(负极性减少电晕损耗)。

试验接线方式

交流耐压接线

调压器 → 试验变压器 → 试品
                ↑

            分压器(测量)

注意:高压绕组尾端接地,试品外壳接地。

直流耐压接线

调压器 → 试验变压器 → 整流硅堆 → 滤波电容 → 试品

                                      ↑

                                微安表(测泄漏电流)

关键点:微安表需接在高压侧(避免接地端杂散电流影响)。

操作流程与注意事项

试验步骤

检查:

检查接地线是否牢固,油浸式变压器油位是否正常。

试品清洁干燥,断开所有外部连线。

空载升压:

无试品状态下升至试验电压,验证设备正常。

正式试验:

以每秒1~2kV速率升压至目标值,维持1min(交流)或5~10min(直流)。

降压放电:

直流试验后需对试品充分放电(通过放电棒)。

安全警示

安全距离:保持与带电部分的最小距离(如100kV时≥1.5m)。

防突波:直流试验后试品可能储存电荷,需反复放电。

异常处理:出现闪络或击穿时立即切断电源,排查原因。

选型指南

电压等级:

根据试品标准选择(如10kV开关柜需AC 42kV/1min或DC 60kV)。

容量计算:

交流容量:`P = ωCU² × 10⁻³`(kVA,ω=2πf,C为试品电容)。

直流容量:按泄漏电流(通常≤10mA)设计。

特殊需求:

变频功能:用于电缆谐振试验(30~300Hz)。

一体化设计:交直流切换通过内部开关实现。

应用场景

电力变压器:交流耐压测试绕组对地绝缘。

高压电缆:直流耐压+泄漏电流测试(更易发现集中性缺陷)。

绝缘子串:湿态交流耐压验证污闪特性。

科研实验:复合绝缘材料的交直流叠加电压试验。

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