工頻耐壓試驗(yàn)裝置是根據(jù)DL/T848.2-2004行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。GZ全套工頻耐壓試驗(yàn)裝置由YDJ（TDM、GYC、YDQ）系列工頻耐壓試驗(yàn)變壓器和MLXC/MLTC控制箱（臺(tái)）組成，其中控制箱（臺(tái)）由調(diào)壓器、測(cè)量、控制及保護(hù)等部分組成的一體化裝置。適用于力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對(duì)各種高壓氣設(shè)備、器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。

1.1 產(chǎn)品分類

產(chǎn)品分為一體式裝置和分體式裝置兩類。

1.2 產(chǎn)品型號(hào)

產(chǎn)品型號(hào)：

GZ X --- XXX / XXX

裝置額定輸出壓（kV）

裝置額定容量（kVA）

分體式（F）、一體化（Y）

工頻高壓試驗(yàn)裝置

一、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

工頻耐壓試驗(yàn)裝置采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)。初級(jí)繞組饒?jiān)阼F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(tái)試驗(yàn)變壓器 圖2：單臺(tái)試驗(yàn)變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

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(cè)量端子E、F 10—變壓器外殼接端

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(cè)量繞組 18—二次高壓繞組

在試驗(yàn)變壓器中，a、x為低壓輸入端子，E、F為儀表測(cè)量端子，A、X為高壓輸出。

二、 工作原理

GZ系列工頻高壓耐壓試驗(yàn)裝置由高壓試驗(yàn)變壓器和控制箱（臺(tái)）組成，其中控制箱（臺(tái)）是集調(diào)壓器、測(cè)量、控制、保護(hù)及信號(hào)等部分組成的一體化裝置。

高壓試驗(yàn)變壓器采用單框芯式鐵芯，初級(jí)繞組繞在鐵芯上，測(cè)量繞組和高壓繞組采用絕緣筒繞制并套在初級(jí)繞組外，系同軸布置結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)控制箱（臺(tái)）內(nèi)的調(diào)壓器輸出壓，接入高壓試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組，根據(jù)磁感應(yīng)原理，可獲得需要的高壓壓。

1、 GZ系列工頻耐壓試驗(yàn)裝置的工作原理圖見圖3

圖4：三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)接線原理圖

圖中：P—容量(kVA) V—壓(kV) G1、G2—絕緣支架

2、三臺(tái)工頻耐壓試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高壓的接線原理見圖5。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、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)變壓器輸出壓組合使用，又可分開成幾套單臺(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，在苐上等和**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的輸出壓都是V。勵(lì)磁繞組A1、C1給**級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的初級(jí)繞組供；**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。**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)為1V和2V的高位上，所以箱體對(duì)是絕緣的，試驗(yàn)變壓器Ⅰ的箱體是接的。這樣苐上等、**級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器對(duì)的額定輸出壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。

三、 使用方法

1、 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5：被試品工頻耐壓試驗(yàn)裝置接線圖

圖中：R1—限流阻 FRC—阻容分壓器 RF—球間隙保護(hù)阻

G—球間隙 CX—被試品

注：高壓尾必須可靠接

工頻耐壓試驗(yàn)裝置中限流阻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)額定輸出流在100~300mA時(shí)，可取0.5~1Ω/V(試驗(yàn)壓)；高壓側(cè)額定輸出流為1A以上時(shí)，可取1Ω/V(試驗(yàn)壓)。常用水阻作為限流阻，管子長度可按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)阻：當(dāng)壓超過球間隙整定值時(shí)(一般取試驗(yàn)壓的110%~120%)，球間隙放，對(duì)被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)阻可按1Ω/V(試驗(yàn)壓)選取。

在工頻耐壓試驗(yàn)中，低壓側(cè)測(cè)量壓(儀表壓)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，使試品上的壓低于或高于低壓側(cè)測(cè)量壓表上反映出來的壓。工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，被試品上的壓高于試驗(yàn)變壓器的輸出壓，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壓，因此常在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測(cè)量壓(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，明確相互間聯(lián)系方法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安荃及觀察試品狀態(tài)。

(2) 被試品應(yīng)先清掃干凈，并優(yōu)良干燥，以免損壞被試品和試驗(yàn)帶來的誤差。

(3) 對(duì)于大型試驗(yàn)，一般都應(yīng)行空升試驗(yàn)。即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)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。也不能突然切斷源，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)拉閘。

(5) 當(dāng)壓升至試驗(yàn)壓時(shí)，開始計(jì)時(shí)，到1min后，迅速降壓到1/3試驗(yàn)壓以下時(shí)，才能拉開源。

(6) 在升壓或耐壓試驗(yàn)過程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí)，應(yīng)立即降壓，切斷源。停止試驗(yàn)并查明原因：①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)量絕緣阻，檢查絕緣情況。

2、 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7。

注：此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D"，圖7中所示。

圖6：高壓直流泄露試驗(yàn)接線圖

圖中：V_D—高壓硅堆 R₁—限流阻 C₁—高壓濾波容

FRC—阻容分壓器 CX—被試品 μA—帶保護(hù)微安表

泄露試驗(yàn)中限流阻R₁選擇在額定輸出壓時(shí)，輸出端短路流不超過高壓硅堆的*大整流。如壓硅堆的*大整流流為100mA時(shí)用于60kV的試驗(yàn)裝置中，限流阻按R₁=60/0.1=600kΩ選擇。限流阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放距離。

高壓濾波容C₁一般選擇在0.01~0.1μF，當(dāng)被試品的容量很大時(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，接放，一切對(duì)外連線是否擦干凈。要嚴(yán)防將試

驗(yàn)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、與操作人員的安荃距離，被試品的外殼是否可靠接，要按安荃規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)。

(3) 對(duì)于大容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充流燒壞微安表。必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓，分別讀取各級(jí)壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。

(4) 試驗(yàn)過程中，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、閃爍等異常現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷源，并查明原因，詳細(xì)記錄。

(5) 試驗(yàn)完畢，降壓，切斷源后應(yīng)將被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放。

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。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。

2、 做串級(jí)試驗(yàn)時(shí)，**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。**級(jí)、第三級(jí)試驗(yàn)變壓器的外殼必須通過絕緣支架接。

3、 接通源前，操作系統(tǒng)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位后方可接通源，合閘，開始升壓。

4、 從零開始均勻旋轉(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。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)壓的75%后，在以每秒2%額定試驗(yàn)壓的速度升到您所需的額定壓，并密切注意測(cè)量儀表的指示以及被試品的情況。升壓過程中或試驗(yàn)過程中如發(fā)現(xiàn)測(cè)量儀表的指示及被試品情況異常，應(yīng)立即降壓，切斷源，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，然后切斷源。

6、 本產(chǎn)品不得超過額定參數(shù)使用。除試驗(yàn)必須外，決不允許全壓通或斷。

7、 使用本產(chǎn)品做高壓試驗(yàn)時(shí)，出熟悉本說明書外，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GB311-83《高壓輸變?cè)O(shè)備的絕緣配合，高壓試驗(yàn)技術(shù)》；《氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等。

六、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 ——安荃系數(shù)。k≥1，標(biāo)稱壓Vn≥1MV時(shí)，k=2；標(biāo)稱壓較低時(shí)，k值可取高一些。

Ct——被試品的容量(pF)

ω——角頻率，ω=2πf， f——試驗(yàn)源的頻率

被試設(shè)備的容量Ct可由交流橋測(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：

簡單的棒式或懸式絕緣子 幾十微法

簡單的分級(jí)套管 100~1000pF

壓互感器 200 ~ 500pF

力變壓器 < 1000kVA ~1000pF

>1000kVA 1000~10000pF

高壓力纜和油浸紙絕緣 250~300pF/m

氣體絕緣 ~60pF/m

封閉變站，SF6氣體絕緣 100~10000pF

對(duì)于不同的試驗(yàn)壓Vn，選擇不同的(適當(dāng)?shù)?/span>)安荃系數(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

七、控制箱（臺(tái)）使用說明

本系列控制箱（臺(tái)）是根據(jù)高壓試驗(yàn)變壓器的使用范圍而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，其功能有：

A、 合閘聲光報(bào)警；

B、 計(jì)時(shí)聲光報(bào)警；

C、 子式低壓流保護(hù)（箱式）；

D、 高壓壓直讀；

E、 耐壓試驗(yàn)時(shí)間自由設(shè)定（數(shù)顯）；

F、 移動(dòng)式結(jié)構(gòu)（臺(tái)式）