針對(duì)電力變壓器以及電壓互感器進(jìn)行感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，一般有兩個(gè)目的：一是檢查全絕緣變壓器的縱絕緣（繞組層間、匝間及段間）；二是檢查分級(jí)絕緣變壓器主絕緣和縱絕緣（主絕緣指的是繞組對(duì)地、相間及不同電壓等級(jí)繞組間的絕緣）。在進(jìn)行該項(xiàng)目試驗(yàn)時(shí)，一般選用三倍頻（或多倍頻）感應(yīng)耐壓試驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。
但是電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試單位一般不配備正弦波的變頻電源，而是利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組合而成。那么如何組合這些設(shè)備，獲取試驗(yàn)中的倍頻電源，這是一直困擾電氣試驗(yàn)人員的一大問(wèn)題。如何解決此困惑，拓普電氣結(jié)合多年的臨場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，為大家總結(jié)兩種獲取倍頻電源的方法，僅供大家參考。
方法一：利用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)組取得倍頻電源
用一臺(tái)三相異步鼠籠電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相轉(zhuǎn)子為繞線式的異步電動(dòng)機(jī)，如上圖所示。先啟動(dòng)鼠籠式電動(dòng)機(jī)M1至額定轉(zhuǎn)速，然后用與鼠籠式電動(dòng)機(jī)相序相反的三相電源，經(jīng)調(diào)壓器TR對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)M1定子勵(lì)磁，便在定于中產(chǎn)生與其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于驅(qū)動(dòng)繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的速度與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度接近，但旋轉(zhuǎn)方向相反，于是便在繞線式轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出兩倍于系統(tǒng)頻率的電壓，其數(shù)值大小可由調(diào)壓器調(diào)整定子勵(lì)磁電壓而定。該電機(jī)輸出的倍頻電壓，經(jīng)升壓后便可作100Hz的兩倍工頻電源，進(jìn)行變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。但在起動(dòng)過(guò)程中，必須先啟動(dòng)鼠籠式電動(dòng)機(jī)，再合上調(diào)壓器，由零逐漸升壓，反之，則可能使聯(lián)接靠背輪扭斷。
異步倍頻發(fā)生器示意圖
Q——啟動(dòng)器；M1——鼠籠電動(dòng)機(jī)；M2——繞線式電動(dòng)機(jī)；
TR——調(diào)壓器 ；T——升壓變壓器（其中C相反接，使三相電壓矢量相加）；
FY——利用變壓器高壓套管電容構(gòu)成的分壓測(cè)量系統(tǒng)
方法二：利用中頻無(wú)刷勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)組取得倍頻電源
同步發(fā)電機(jī)機(jī)組基本原理接線圖
M——異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；G——無(wú)刷中頻同步發(fā)電機(jī)；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(bǔ)償電抗的容量）
其同步發(fā)電機(jī)組基本原理接線如上圖所示。圖中，電源裝置同補(bǔ)償電抗器、中間升壓變壓器以及必要的外圍測(cè)量設(shè)備聯(lián)合使用。電源主要由三相異步電動(dòng)機(jī)和無(wú)刷勵(lì)磁的中頻同步發(fā)電機(jī)組成中頻發(fā)電機(jī)組，再配以啟動(dòng)、控制、測(cè)量和保護(hù)系統(tǒng)組成。其工作原理為中頻發(fā)電機(jī)發(fā)出定頻率(150Hz)的單相或三相交流電能，經(jīng)中間變壓器升壓，同時(shí)用補(bǔ)償電抗器來(lái)調(diào)整補(bǔ)償被試變壓器的電容性電流，以獲得所需的試驗(yàn)電壓。這種工作原理和方式可以得到所需頻率的試驗(yàn)電壓，電網(wǎng)電源僅用來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組和提供直流勵(lì)磁電源，使試驗(yàn)電源與電網(wǎng)電源實(shí)現(xiàn)隔離，從而消除了試驗(yàn)回路來(lái)自電網(wǎng)系統(tǒng)的干擾，無(wú)刷勵(lì)磁方式也大大降低了電源本身的干擾水平，因此在做感應(yīng)耐壓的同時(shí)，也可進(jìn)行局部放電測(cè)量。
小貼士
問(wèn)題：什么是感應(yīng)耐壓試驗(yàn)?
解答：感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是指給變壓器規(guī)定的繞組外施一電壓，該電壓不低于2倍的額定電源電壓，頻率不小于2倍zui低額定頻率；要求在該電壓按規(guī)定持續(xù)的時(shí)間內(nèi)繞組無(wú)灼熱、飛弧、擊穿或損傷等跡象；要求感應(yīng)耐壓試驗(yàn)前后額定工作電源下的空載電流和功耗無(wú)明顯的變化。
相對(duì)于變壓器的主絕緣即繞組與繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣而言，變壓器還有另外一項(xiàng)重要的絕緣性能指標(biāo)――縱絕緣?？v絕緣是指變壓器繞組具有不同電位的不同點(diǎn)和不同部位之間的絕緣，主要包括繞組匝間、層間和段間的絕緣性能，而國(guó)標(biāo)和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的“感應(yīng)耐壓試驗(yàn)”則是專門用于檢驗(yàn)變壓器縱絕緣性能的測(cè)試方法之一。
問(wèn)題：為什么要作感應(yīng)耐壓試驗(yàn)？
解答：變壓器的縱絕緣主要依賴于繞組內(nèi)的絕緣介質(zhì)——漆包線本身的絕緣漆、變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠等等（不同種類的變壓器可能包含其中一種或多種絕緣介質(zhì)）；縱絕緣電介質(zhì)很難保證100%的純凈度，難免混含固體雜質(zhì)、氣泡或水份等，生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)受到不同程度的損傷；變壓器工作時(shí)的zui高場(chǎng)強(qiáng)集中在這些缺陷處，長(zhǎng)期負(fù)載運(yùn)作的溫升又降低絕緣介質(zhì)的擊穿電壓，造成局部放電，電介質(zhì)通過(guò)外施交變電場(chǎng)吸收的功率即介質(zhì)損耗會(huì)顯著增加，導(dǎo)致電介質(zhì)發(fā)熱嚴(yán)重，介質(zhì)電導(dǎo)增大，該部位的大電流也會(huì)產(chǎn)生熱量，就會(huì)使電介質(zhì)的溫度繼續(xù)升高，而溫度的升高反過(guò)來(lái)又使電介質(zhì)的電導(dǎo)增加。如此長(zhǎng)期惡性循環(huán)下去，zui后導(dǎo)致電介質(zhì)的熱擊穿和整個(gè)變壓器的毀壞。這一故障表現(xiàn)在變壓器的特性上就是空載電流和空載功耗顯著增加，并且繞組有灼熱、飛弧、振動(dòng)和嘯叫等不良現(xiàn)象?？梢?jiàn)利用感應(yīng)耐壓試驗(yàn)檢測(cè)出變壓器是否含有縱絕緣缺陷是極其必要的。
信息整理：感應(yīng)耐壓試驗(yàn)裝置生產(chǎn)廠家揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司
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