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中試控股技術研究院魯工為您講解：電源倍頻發生裝置

ZSDBF-15KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置

觸摸方式調節電壓可實現本裝置的多倍頻試驗電壓輸出
步長可以實時調節，任意選擇1V、2V、5V、10V

參考標準：DL/T 848.4-2004

多倍頻感應耐壓試驗裝置：多倍頻感應耐壓試驗裝置實現各種被試品的預防性交流耐壓試驗和交接性交流耐壓試驗，中試控股滿足35kV及以下電壓等級互感器的感應耐壓試驗我中試控股的感應耐壓試驗裝置采用微機控制

中試控股結合先進的變頻及高速采樣技術設計制造，比傳統的三倍頻發生器效率高，輸出電壓穩定，測量精度高，重復性好，并且可以實現自動升壓、升壓至設定值后自動計時、計時完成后自動降壓的功能，操作極其簡單。

儀器采用背光式大屏幕液晶顯示，全中文操作界面，帶實時時鐘和微型打印機。儀器采用一體化結構，重量輕，便于攜帶。

ZSDBF-15KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置技術指標

工作條件                  環境溫度：-10℃～50℃     相對濕度：30%～90%

供電電源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz

                          如用AC220供電，功率減半

輸出頻率                  30Hz～200Hz   調節細度0.1 Hz

輸出電壓                  0～400V正弦波

輸出功率                  15KW

最大輸出電壓              400V

最大輸出電流              35A

電壓最小分辨率            0.01V

電流最小分辨率            0.001A

電壓電流精度              ±1%

外形尺寸（mm）            570（長）×400（寬）×350（高）

中試控股儀器重量                  約44kg

中頻無刷勵磁同步發電機組

  同步發電機組基本原理接線如下圖所示。

同步發電機機組基本原理接線圖

M——異步感應電動機；G——無刷中頻同步發電機；T——升壓變壓器；

L1——鐵芯電抗器；L2——空心電抗器（可用阻波器代替，用于增大補償電抗的容量）

圖中，電源裝置

同補償電抗器、中間升壓變壓器

以及必要的外圍測量設備聯合使

用。電源主要由三相異步電動機和無刷勵磁的中頻同步發電機組

成中試控股中頻發電機組，再配以啟動、控制、測量和保護系統組成。其工作原理為中頻發電機

發出定頻率(250Hz)的單相或三相交流電能，經中間變壓器升壓，同時用補償電抗器

來調整補償被試變壓器的電容性電流，以獲得所需的試驗電壓。這種工作原理和方式可以

得到所需頻率的試驗電壓，電網電源僅用來驅動發電機組和提供直流勵磁電源，使試驗電

源與電網電源實現隔離，從而消除了試驗回路來自電網系統的干擾，無刷勵磁方式也大大

降低了電源本身的干擾水平，因此在做感應耐壓的同時，也可進行局部放電測量。

感應分壓器主要有兩種使用狀態：可作為分壓器使用或與標準電壓互感器級聯使用. 下面分別對這兩種使用狀態進行說明。

      1.使用感應分壓器校電壓互感器（作分壓器使用）

感應分壓器校驗電壓互感器接線圖

      使用感應分壓器校驗電壓互感器時，按上圖連線，一般感應分壓器相對被檢電壓互感 器準確度而言，標準的誤差可以忽略不計，從電壓互感器校驗儀上可直接讀出被檢電壓互 感器的示值。 （感應分壓器效驗誤差值多為經過折算到一次的誤差值，所以要精確求出被檢互感器的誤 差值時，需要將感應分壓器所給誤差示值進行折算后作為標準修正值進行修正。）

      2.與標準電壓互感器級聯校被試電壓互感器

標準電壓互感器與感分級聯校驗被試電壓互感器接線圖

      以上為標準電壓互感器與感分級聯校驗被試電壓互感器接線圖，如果標準電壓互感器與被試電壓互感器額定變比不同時，可以用標準電壓互感器與感 應分壓器級聯，測出被檢電壓互感器的誤差。

三倍頻感應耐壓裝置通過施加倍頻電源裝置，以提高繞組間絕緣的試驗電壓，從而達到耐壓試驗的目的。此次中試定制30KVA倍頻試驗變壓器采用分體式結構，試驗變壓器與控制臺自成一體，方便試驗過程中配合被試品隨時移動位置

多倍頻感應耐壓試驗裝置實現各種被試品的預防性交流耐壓試驗和交接性交流耐壓試驗，中試控股滿足35kV及以下電壓等級互感器的感應耐壓試驗；

中試控股考驗交聯橡塑電力電纜、電力變壓器、GIS、互感器、絕緣子、發電機、開關等被試品絕緣承受各種過電壓能力及容性負載的交流耐壓試驗。

用傳統的絕緣實驗方法很難發現局部放電缺陷，并且1min交流耐壓實驗還會損傷絕緣，影響設備以后的運行性能。隨著電壓等級提高，這個問題更為嚴重。我國近年來110kV以上的大型變壓器事故中50%是屬正常運行下發生匝或段間短路，造成突發事故，原因也是局部放電所致。因此，測試的局部放電特性是目前預防變壓器故障的一種好方法。

2 變壓器局部放電試驗的目的

電力變壓器主要采用油-紙屏障絕緣，這種絕緣由電工紙層和絕緣油交錯組成。由于大型變壓器結構復雜、絕緣很不均勻。當設計不當，造成局部場強過高，工藝不良或外界原因等因素，造成內部缺陷時，在變壓器內必然會產生局部放電，并逐漸發展，造成變壓器損壞。電力內部局部放電主要以下面幾種情況出現：

(1)繞組中部油-紙屏障絕緣中油通道擊穿;

(2)繞組端部油通道擊穿;

(3)緊靠著絕緣導線和電工紙(引線絕緣、搭接絕緣、相間絕緣)的油間隙擊穿;

(4)線圈間(匝間、餅間)縱絕緣油通道擊穿;

(5)絕緣紙板圍屏等的樹枝放電;

(6)其他固體絕緣的爬電;

(7)絕緣中滲入的其他金屬異物放電等。

因此，對已出廠的變壓器，有以下幾種情況須進行局部放電試驗：

(1)新變壓器投運前進行局部放電試驗，檢查變壓器出廠后在運輸、安裝過程中有無絕緣損傷。

(2)對大修或改造后的變壓器進行局部放電試驗，以判斷修理后的絕緣情況。

(3)對運行中懷疑有絕緣故障的變壓器作進一步的定性診斷，例如油中氣體色譜分析有放電性故障，以及涉及到絕緣其他異常情況。

(4)作為預防性試驗項目或在線檢測內容，監測變壓器運行中絕緣情況。

3 變壓器局部放電的發展

變壓器局部放電測量作為一種檢查變壓器內部絕緣由于場強集中或其他原因造成電場畸變或局部場強過高而引起的油中或絕緣中放電的有效手段，已逐漸被人們認可。并將這種要求逐漸有高電壓產品推廣至較低電壓產品，這一要求也被寫入變壓器標準中，且允許的視在放電量也在下降，變壓器新標準中GB 1094.3-2003中規定，變壓器110kV級及以上的變壓器都要進行局部放電測量，局部放電試驗不但進行長時間局部放電試驗還要進行短時間感應耐壓時的局部放電測量，而且變壓器協議中要求局部放電量都是小于100pC逐步下降至小于500pC，特別是500kV變壓器由于各部分的場強經過細致計算，制造精度較高，工藝嚴格，因此局部放電量更低一些，根據各大變壓器廠總結的經驗有以下幾條：

(1)設計時要控制各部分場強在允許的范圍內，特別要注意對高壓引線頭和引線電場強度的控制。采用電氣屏蔽法可有效的降低局部放電量(注意：金屬屏蔽材料與電纜引線或繞組出頭接觸良好，不允許屏蔽處存在懸浮電位)。

(2)制造過程中特別要注意器身中各部件的清潔度決不允許帶入任何金屬異物。

(3)裝配過程中要注意各個附件的清潔度，對外構件要嚴格檢查，對自加工的零件也必須做到干凈清潔，特別是焊接件、金工件要徹底清理加工過程中所殘留的異物、雜物，也要注意在總裝過程中所產生的金屬異物的收集與清理。

(4)絕緣材料的使用要有選擇，在高電場中忌用環氧玻璃布板和其他介電系數的材料，還要避免使用在真空處理時無法排出氣體的絕緣制品。

(5)變壓器真空注油是時應保證真空度達到工藝要求：抽真空和靜放時間要足夠長，確保變壓器所有部件被油浸透。