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交直流高壓試驗變壓器主要用途:
它的核心作用是檢驗電氣設備的絕緣性能,確保其在正常運行電壓和可能的過電壓下能夠安全運行。
工頻交流耐壓試驗: 這是最直接、最嚴酷的絕緣試驗。模擬設備在運行中可能承受的過電壓(如雷擊、操作過電壓),用于考核設備的絕緣強度。試驗電壓遠高于額定電壓。
直流耐壓試驗: 主要用于長電纜、高壓電容器等大容量設備。因為進行交流耐壓試驗時,這些設備的電容電流很大,需要很大容量的試驗設備。直流耐壓可以避免電容電流,只用較小的電源容量即可完成測試。
直流泄漏電流測試: 在施加直流高壓的同時,測量流過絕緣介質的微小電流。泄漏電流的大小和變化趨勢能靈敏地反映絕緣的受潮、劣化或局部缺陷。
3. 系統組成與工作原理
一套完整的交直流高壓試驗變壓器系統通常由以下幾部分組成:
1. 試驗變壓器本體
結構: 鐵芯、初級(低壓)繞組、次級(高壓)繞組。通常是油浸式,變壓器油起到絕緣和散熱的作用。
特點: 與電力變壓器不同,它的工作特點是短路阻抗小、容量相對較小、持續工作時間短(通常是半小時或一小時)。
2. 調壓控制器(控制臺)
功能: 這是系統的“大腦"和指揮中心。
輸入: 接入工頻市電(220V/380V)。
調壓: 通過自耦調壓器或電子式調壓電路,從零開始平滑、連續地調節輸出給試驗變壓器初級的電壓。
控制與保護: 包含啟動、停止按鈕,過流保護、零位保護、計時器、電壓和電流表等。
3. 高壓硅堆(整流組件)
功能: 將試驗變壓器輸出的交流高壓整流成直流高壓。
位置: 通常安裝在試驗變壓器內部的一個專門套管中,或作為一個獨立的高壓整流組件。
4. 保護電阻器
功能:
限流: 當試品被擊穿時,限制短路電流,保護試驗變壓器和硅堆不被燒毀。
濾波: 在直流輸出時,與試品電容構成RC濾波電路,使輸出直流更平滑。
材料: 通常是水電阻或高功率的線繞無感電阻。
5. 測量系統
高壓測量: 通過高壓分壓器(電阻分壓或電容分壓)和低壓儀表來測量高壓值。
泄漏電流測量: 在直流回路中串接微安表,測量流過試品的泄漏電流。
主流品牌與產品
Hipotronics(美國):500kV 油浸式變壓器,局放<10pC,適用于高精度測試。
Megger(英國):OMICRON CPC100 系列,支持交直流一體化測試,帶智能數據分析軟件。
杭州高電科技:TDM (G) 系列串級變壓器,支持 300kV 超高壓輸出,精度 ±1.5%。
成都蘇特:GYD 干式變壓器,體積小(380×290×500mm),適合現場測試。
上海勝緒電氣:YDQ 充氣式變壓器,重量輕(50kV 型號僅 20kg),防護等級 IP54。
未來發展趨勢
智能化升級:集成物聯網模塊,支持遠程監控與故障預警(如溫度、局放超標自動停機)。
綠色節能:采用環保型絕緣油(如生物降解酯類油)或無油設計,降低碳排放。
小型化技術:納米絕緣材料和優化繞組設計,使 100kV 設備體積縮小至傳統產品的 50%。