《工频交流试验电源》PPT课件.ppt

工频交流试验电源 工频交流试验电源装置的组成 交流电源部分 交流电源部分是指试验装置的交流电源接入到控制系统前这部分，由接线柱或电源插座和闸刀及保险丝组成，这部分是我省对高压试验安全的重点要求之一 低压控制保护部分 低压控制保护部分是指低压输出之前的试验路保护系统，是由分合闸按钮、空气开关、过电流继电器、过电压继电器、时间继电器、电流设定装置、电压设定装置、时间设定装置、电流表、电压表组成。调压部分 调压部分是指试验回路电压调节系统，是由调压器组成。常用的调压器有自藕调压器、移圈式调压器和感应调压器 及变电阻器。升压部分 升压部分是指试验回路将低电压变成高电压的系统，它是由单台或多台升压变压器组成。电压测量部分 电压测量部分是指高电压产生后监视高压侧实际电压的测量系统 高压保护部分 高压保护部分是指高压击穿时保护试验变压器系统和高压过压时保护试品、试验装置不被损坏的保护系统，它是由保护电阻和球间隙组成。工频交流试验电源装置的工作原理 工频交流试验装置的工作原理是：1、由工频交流电源供电，通过控制器向调压器供电，调压器改变输出电压的幅值，经试验变压器将低电压变换成高电压，向被试品供电；2、为了保证输送的电压准确，在被试品的两端并联高压电压测量系统，监测加在被试品两端的实际电压满足试验要求，高压测量系统是由高压阻抗臂和低压阻抗臂及数字多用表组成 3、为了保证试品击穿不损坏试验装置，在高压试验变压器输出串联一个电阻R1；4、在控制器中也加入了低压回路的保护装置和低压电压测量系统，使工频高压试验装置在高低压故障时均能受到保护不被损坏。保护电阻的选择 电阻的阻值设计为每千伏200通常利用线绕电阻或水电阻作为保护电阻 装置额定电流的选择 计算方式为：mA-（1）式中 Ic-通过试验变压器高压侧电容电流，mA；Cx-被试品电容量，pF；Ue-被试品两端施加的试验电压（有效值），kV；所加电压的角频率。装置额定容量的选择计算方式为：kVA-（2）式中 Se 试验变压器的容性容量，kVA；Ue-试品两端施加的试验电压（有效值），kV；Cx 被试品电容量，pF所加电压角频率。试验装置的补偿方法 补偿方法：采用高压电抗器与被试品并联，使流过电抗器的感性电流与流过被试品的容性电流相补偿，可减小流过试验变压器的电流，从而减小试验变压器的所需容量 串级式试验装置 现场试验时，有时需要较高的试验电压，而单台试验变压器的电压不会作得太高。常采用几个变压器串接的办法来提高试验电压。第一台试验变压器的高压绕组一端接地，另一端串联一绕组供给第二台变压器低压绕组励磁，第二台变压器的高低压侧一端和变压器的外壳相连，它们都处于第一台高压端的对地电压，即为U2，因此第二台变压器的外壳必须对地绝缘起来。第二台变压器高压端的对地电压就是两台变压器的高压端输出电压之和，即为2U2。显然，第三台变压器的外壳电位为2U2，其高压端对地电位为3 U2，即通过三台变压器串联，可以获得3倍于单台试验变压器额定电压的试验电压。需要注意的是：串级式试验变压器的试验输出额定容量不等于装置总容量。对三台变压器串接组成的串级式试验变压器来讲，若该装置输出的额定试验容量，则最高一级变压器的高压侧绕组额定电压为U，额定电流为I，装置的额定容量为UI、。第二台变压器的额定容量为2 UI。这是因为这台变压器除了要直接供应负载UI的容量外，还得供给最高一级变压器的励磁容量U I。同理，最下面一台变压器应具有的额定容量为3 U I。所以每台变压器的容量是不相同的。串级式试验变压器整套设备的总容量应为最低一级变压器容量。倍频耐压试验方法 倍频耐压试验又称感应耐压试验，对变压器、电磁式电压互感器等，常采用从二次加压而使一次得到高压的试验方法来检查被试品绝缘。这种加压方法不仅可以检查被试品的主绝缘（指绕组对地、相间和不同电压等级绕组间的绝缘），而且还对变压器、电压互感器的纵绝缘（同一绕组层间及段间绝缘）也进行了考验。而通常的工频耐压试验只是考验了主绝缘，却没有考验纵绝缘，因此要做感应耐压试验。感应耐压试验又分为工频感应耐压试验及倍频（100400Hz）感应耐压试验两种。对变压器、电磁式电压互感器进行倍频感应耐压试验时，通常在低压绕组上施加频率为100200Hz之间，2倍于额定电压的试验电压，其他绕组开路。因为变压器在工频额定电压下，铁芯伏安特性曲线接近饱和部分。若在被试品一侧施加小于或等于额定电压，则空载电流会急剧增加，达到不能允许的程度。为了施加额定电压又不使铁芯磁通饱和，多采用增加频率的方法，即倍频耐压方法。三倍频的电源结构：原始的三倍频电源是由控制器和三相调压器及三台全绝缘试验变压器组成，将试验变压器二次用三相电源输入，将试验变压器高压侧接成开口三角输出，这就使变压器输出的电压频率为150Hz。目前已有许多厂在生产谐振电源的基础上，将控制电源单独使用，这就是目前新一代的倍频电源，它的电源质量要比原始的三倍频电源质量好，容易控制电压，操作简单。感应耐压试验电压持续时间不得小于15s，具体试验时间按下式计算：由于电压互感器的二次容量比较小，不能带负荷，电磁式电压互感器在进行感应耐压试验时，高压测量系统必须采用高阻抗测量系统。工频交流试验装置使用注意事项 试验前，了解被试品的其他试验项目及以前的试验结果。若被试品有缺陷及异常，应在消除后再进行交流耐压试验。进行交流耐压试验时，首先将试验装置可靠接地，控制器应有明显断开点。试验接线应从试品往控制器接，接好试验接线后，应由有经验的、人员检查，确认无误后方可接电源。试验前，还应了解被试品的试验电压，根据其电容量及试验电压估算试验电流大小，判断试验变压器容量是否足够，并进行过流保护的整定（一般应整定为被试品电容电流的倍）。对小电容量试品进行交流耐压时（瓷瓶、开关、电磁式电流互感器等），不需要用保护球隙，只要接高压测量系统就可以。调整保护球隙，使其放电电压为试验电压的110%120%，连续试验五次，应无明显差别，并检查过流保护动作的可靠性。加压前，首先要检查调压器是否在零位。调压器在零位方可升压，升压时应相互呼唱。升压过程中不仅要监视电压表的变化，还应监视电流表的变化，以及被试品电流的变化。升压时，要均匀升压，不能太快。升至规定试验电压时，开始计算时间，时间到后，缓慢均匀降下电压。不允许不降压就先跳开电源开关。因不降压即跳电源开关相当于给被试品做了一次操作波试验，极可能损坏设备绝缘。试验结束，先对试品进行放电接地，然后进行拆线工作；拆线从电源侧往试品侧拆，最后拆除临时接地线。进行倍频耐压试验时，高压测量系统要采用高阻抗交流测量系统。由于纯电阻高压测量系统受交流电场分布参数的影响，在不同的环境条件下测量结果会有不同。所以，进行倍频耐压试验时不要采用纯电阻高压测量系统。应采用电容量小的标准电容器组成的测量系统。谢谢大家