干式試驗變壓器使用方法及注意事項探討

干式試驗變壓器使用方法及注意事項
使用方法及注意事項
  1.使用前，必須詳細閱讀變壓器的使用說明書和與之配套的控制箱(臺)的說明書。根據說明書接好連接線，接地線應良好接地。
  2.干式變壓器控制箱(臺)的電源分別為交流220V 、380V兩種，經調壓器輸出到變壓器的低壓側輸入端。經過變比輸出連續可調至額定電壓值。
  3.從干式試驗變壓器的**和高壓試驗的嚴謹性來考慮，避免設備或試品受到破壞，本廠可提供如下圖所示的成套設備以滿足用戶：
       成套設備包括：高壓試驗變壓器、變壓器控制箱(臺)、分壓器、球隙保護器、放**、高壓油杯、高壓硅堆(直流試驗用)、數顯微安表(直流試驗用)。
  4.當做直流耐壓或泄漏電流試驗時，可先將高壓硅堆、微安表、旋在高壓試驗變壓器的高壓輸出端上，然后逐漸升壓，即可進行直流試驗。
  5.當兩臺試驗變壓器作串級連接時,第Ⅰ臺和第Ⅱ臺的額定輸出電壓相等，其容量之比為2 ：1，第Ⅱ臺變壓器必須放置在絕緣支架上，以保證對地絕緣。串接時要注意變壓器上的標記(參見聯線方式示意圖)，使極性連接正確，以保證輸出預定的電壓，否則，輸出電壓為零。
   注：① 若A、B接反。會造成高壓輸出為零(T1+T2=0)，將A、B換位即可。
     ② T2試變底盤，必須與絕緣支架的托盤聯接。
  干式試驗變壓器嚴格執行國家質檢總局規定細則，按照電力部門和技術監督局的標準，確保產品**。
   
注意事項：
    做耐壓試驗時，由于電氣距離的原因會有三種聲音：
    噼啪噼啪：是空氣電離的聲音。
   “zi,zi”：是空氣流注的聲音。
    “啪”：又響又脆，伴隨火花，是絕緣（或空氣）被擊穿的聲音。
    一般，空氣放電分三階段，**階段是電離，電場在大點，就會進入流注階段，在大點空氣就會被擊穿。
    如果只是像炒豆子的“劈劈啪啪”的聲音，能堅持一分鐘不擊穿的話，原則上是符合國標要求的。
    如果出現“zi zi”的聲音，但是也堅持了一分鐘不擊穿，其實也是符合國標要求的，但是出現流注的變壓器長期運行的風險較大。
    耐壓噪聲大的主要原因是主空道（高壓線圈與低壓線圈）的空氣距離不夠。
    E=U/D E電場，U電壓，D電極間的距離，當D較小時，E較大，空氣在標準氣壓，標準濕度下耐受場強大致為0.7KV/mm。當電場大于這個值時，分子就會容易電離。但是只要空氣不被擊穿，就不會導電。
    順便說一下，變壓器主空道的絕緣不要只看空氣，因為高低壓線圈也有內外層絕緣，計算時，應以復合絕緣考慮。
如何選擇試驗變壓器
選擇試驗變壓器時，主要考慮以下幾點：
 （1）電壓。依據試品的要求，首先選用具有合適電壓的試驗變壓器，使試驗變壓器的高壓側額定電壓Un高于被試品的試驗電壓Us,即Un>Us。其次應檢查試驗變壓器所需的低壓側電壓，是否能和現場電源電壓，調壓器相匹配。
 （2）電流。試驗變壓器的額定輸出電流In應大于被試品所需的電流Is，即In>Is。被試品所需的電流可按其電容估算，Is=Us w Cx，其中Cx包括試品電容和附加電容。
 （3）容量。根據試驗變壓器輸出的額定電流及額定電壓，便可確定試驗變壓器的容量，即P=UnIn。
    根據部頒標準規定，我國試驗變壓器的電壓等級有：5、10、25、35、50、100、150、300kV等；容量等級有：3、5、10、25、50、100、150、200kVA等。
    由計算結果，查部頒標準即可選出所需要的試驗變壓器。如有特殊要求，一般可向制造廠訂購特殊規格的試驗變壓器。
    例如：配電變壓器的電壓等級和容量是10kV、1000kVA，碰到的試品又基本上是10kV的，就可選擇50kV、5kVA的試驗變壓器，因為10kV、1000kVA的配電變壓器的出廠試驗電壓為35kV，交流試驗電壓為30kV；同時又可滿足10kV絕緣子以及高壓開關柜的試驗（試驗電壓為42kV）和10kV電纜的直流試驗（直流電壓為60kV，對應的交流電壓為42.83kV）的要求。在試驗容量方面，一臺10kV、1000kVA的被試變壓器，其充電時的電容電流在30~35kV試驗時約為80~110mA，因為35kV×110mA<5kVA，因此5kVA能滿足要求。又如一臺35kV、2000~4000kVA的變壓器，當試驗電壓在72~85kV時的電容電流約為150~260mA，6000~8000kVA的約為300~420mA，10000kVA的約為800~1000mA等，此時所選試驗變壓器的容量必須大于上述試品電容電流所對應的容量。一般認為，試驗變壓器容量為被試品（電力變壓器）容量的5‰。
試驗變壓器之耐壓試驗步驟
    在試驗中應嚴格按照下列步驟進行操作，這樣才能保證試驗結果的正確判斷和測試過程的**保障。
    1．將試驗設備的測試夾分別接在規定測試的部分（變壓器繞組、屏蔽、鐵心、框架等互相隔離的兩個或更多的零件上）。
    2．檢查試驗設備是否置于試驗所需的電壓擋位，其整定泄漏電流值是否符合要求。
    3.  將試驗設備的高壓輸出端短路，通電檢查過電流繼電器是否動作，或是否發出擊穿信號。
    4.  檢查試驗環境有無不**因素存在。若沒有，則將耐壓設備開機預熱5min。
    5．操作試驗設備升壓。升壓初始，慢慢升至規定值的一半（應避免跳躍），然后迅速增加至規定電壓值（整個升壓過程大約在10s），歷時1min，在此期間不允許有連續飛弧和擊穿現象發生，然后將電壓慢慢退到零位，切斷電源，試驗完畢。
    切記，不可采用突然斷電方法，以免瞬時失壓引起的振蕩過電壓而將變壓器擊穿。
工頻耐壓試驗操作注意事項
 
 工頻耐壓試驗中限流電阻R1應根據試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側額定輸出電流在 100-300MA時，可取0.5-1Ω/V(試驗電壓);高壓側額定輸出電流為1A以上時，可取1Ω/V(試驗電壓)。常用水電陰作為限流電阻，管于長度可按150KV/m考慮，管子和粗細應具有足夠的熱容量(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陰值)。
 
球間隙及保護電阻：當電壓超過球間隙整定值時(一般取試驗電壓的110%-120%)球間隙放電，對被試品起到保護作用。球間隙保護電阻可按1Ω/V(試驗電壓)選取。
 
在工頻耐壓試驗中，低壓側測量電壓(儀表電壓)不是非常準確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏抗，在這上個漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側測量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現象。感應耐壓試驗時。試驗變壓器的漏抗必須存在著壓降。為了準確測量被試品上所施加電壓，因此常在高壓側接入RCF阻容分壓器來測量電壓。
 
工頻耐壓試驗操作注意事項：
 
(1)試驗人員應做好分工，明確相互間聯系辦法。并有專門人監護現場**及觀察試品狀態。
(2)被試品應清掃干凈，并**干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。
(3)對丁大型試驗，一般都應**行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗電壓，校對各種表計，調整間隙。
(4)升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調壓器不在零位的突然合閘，也不能突然切斷電源，一般應在調壓器降至零位時拉閘。
(5)當電壓升至試驗電壓時，開始計時，到1min后，迅速降到1/3試驗電壓以下時，才能拉開電源。
(6)在升壓或耐壓試驗過程，如發現下列不正常情況時，應立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺動很大;②發現絕緣燒焦或冒煙;③被試品內有不正常的聲音。
(7)耐壓試驗前后應測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。
泄漏電阻泄漏性試驗變壓器的生產能力向固定的，并且是測試項目的等效電容，電感可以減少和測試變壓器的容量要求。加球形金屬帽降低變壓器電暈電暈。
試驗變壓器抗由其結構決定的，已得到修復，用戶良好的變化。高電壓輸出串聯電感的影響，并增加相同的漏抗。是與電容器串聯組成測試樣本，以改進產品而進行測試時施加電壓。但是，電感電壓足夠高。- 
增加繞組和空氣之間的核心和提高繞組之間和繞組電阻距離可以增加泄漏的差距。
交直流耐壓試驗的區別

耐壓測試（WithstandingVoltageTest）又稱作高壓測試（HipotTest）或介電強度測試（DielectricTest），可能是大家熟悉和在產品流程**測試中用的*多的。
       耐壓測試是一種無破壞性的測試，它用來檢測經常發生的瞬態高壓下產品的絕緣能力是否合格。它在一定時間內施加高壓到被測試設備以確保設備的絕緣性能足夠強。
       測試電壓，大部分的**標準允許在耐壓測試中使用交流或直流電壓。若使用交流測試電壓，當達到電壓峰值時，無論是正極性還是負極性峰值時，待測絕緣體都承受*大壓力。因此，如果決定選擇使用直流電壓測試，就必須確保直流測試電壓是交流測試電壓的倍，這樣直流電壓才可以與交流電壓峰值等值。例如：1500V交流電壓，對于直流電壓若要產生相同數量的電應力必須為1500×1.414即2121V直流電壓。
       使用直流測試電壓的其中一個好處在于在直流模式下，流過耐壓測試儀報警電流測量裝置的是真正的流過樣品的電流。采用直流測試的另一個好處在于可以逐漸的施加電壓。在電壓增加時通過監視流過樣品的電流，操作者可以在擊穿發生前察覺到。需要注意的是當使用直流耐壓測試儀時，由于電路中的電容充電，必須在測試完成后對樣品進行放電。事實上，無論是測試電壓是多少、其產品特點如何，在操作產品前對其放電都是有好處的。 
       直流耐壓測試的不足在于它只能在一個方向施加測試電壓，不能像交流測試那樣可以在兩個極性上施加電應力，而多數電子產品正是在交流電源下進行工作的。另外，由于直流測試電壓較難產生，因此直流測試比交流測試成本要高。
       交流耐壓測試的優點在于,它可以檢測所有的電壓極性，這更接近與實際的實用情況。另外，由于交流電壓不會對電容充電，因此大多數情況下，無需逐漸升壓，直接輸出相應的電壓就可以得到穩定的電流值。并且，交流測試完成后，無需進行樣品放電。
       交流耐壓測試的不足在于，如果測試中的線路中有大的Y電容，在某些情況下，交流測試將會誤判。大部分**標準允許使用者在測試前不連接Y電容，或者改為使用直流測試。直流耐壓測試在加高電壓于Y電容時，不會誤判，因為此時電容不會允許任何電流通過。 
       交流耐壓試驗是鑒定電力設備絕緣強度*有效和*直接的方法。 
       電力設備在運行中，絕緣長期受到電場、溫度、和機械振動的作用會逐漸發生劣化其中包括整體劣化，形成缺陷。例如由于局部地方電場比較集中或者局部絕緣比較脆弱就存在局部的缺陷。各種預防性試驗方法，各有其長，均能分別發現一些缺陷，反映出絕緣的狀況，但其他試驗方法的試驗電壓往往都低于電力設備的工作電壓，作為**運行的保證還不夠有力。直流耐壓試驗雖然試驗電壓比較高，能發現一些絕緣的弱點，但是由于電力設備的絕緣大多數都是組合電介質，在直流電壓的作用下，其電壓是按電阻分布的，所以交流電力設備在交流電場下的弱點使用直流作試驗就不一定能夠發現。交流耐壓試驗符合電力設備在運行中所承受的電氣狀況，同時交流耐壓試驗一般比運行電壓高，因此通過試驗后，設備有較大的**裕度，所以這種試驗已經成為保證**運行的一個重要手段。
       但是由于直流耐壓試驗所采用的試驗電壓比運行電壓高得多，過高的電壓會使絕緣介質損失增大、發熱、放電，會加速絕緣缺陷的發現，因此，從某種意義上講，直流耐壓試驗是一種破壞性試驗。
       在進行交流耐壓試驗前，必須**行各項非破壞性試驗，如測量絕緣電阻、吸收比、介質損耗因數tgδ、直流泄漏電流等，對各項試驗結果進行綜合分析，以決定該設備是否受潮或含有缺陷。若發現己存在問題，需預**行處理，待缺陷消除后，方可進行交流耐壓試驗，以免在交流耐壓試驗過程中，發生絕緣擊穿，擴大絕緣缺陷，延長檢修時間，增加檢修工作量。
變壓器絕緣耐壓特性試驗

方法一：工頻交流耐壓試驗
    工頻交流耐壓試驗對考核變壓器主絕緣強度，檢查局部缺陷具有決定性的作用。采用這種試驗能有效地發現繞組主絕緣受潮，開裂，或在運輸過程中，由于振動引起繞組松動，移位，造成引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等情況。
 
方法二：感應耐壓試驗
感應耐壓試驗的目的是：
1、檢查全絕緣變壓器的縱絕緣（線圈層間、匝間及段間）。
2、檢查分級絕緣變壓器主絕緣和縱絕緣（主絕緣指的是繞組對地，相間及不同電壓等級的繞組間的絕緣。）由于在做全絕緣變壓器的交流耐壓試驗時，只考驗了變壓器主絕緣的電氣強度，而縱絕緣并沒有承受電壓，所以要做感應耐壓試驗。
 
方法三：變壓器局部放電試驗
    由于變壓器的絕緣結構復雜，使用材料品多，致使整個絕緣系統很不均勻，如果結構設計不合理會造成局部電場強度過高，制造工藝**，如真空干燥，真空浸不徹底會使絕緣系統中含有氣隙，殘留氣泡，這些都是發生局部放電的起因。這種局部放電在較短的時間內可導致油紙絕緣發生損壞。發展下去將造成絕緣擊穿。
    傳統的變壓器絕緣試驗難以發現上述問題，因為局部放電一般只影響變壓器絕緣的長期運行壽命，而不會降低其短期耐電強度，因此變壓器可能順利通過1min耐壓試驗，卻不能保證運行的可靠性，即常規的試驗方法不能檢出絕緣中發生的局部放電。而變壓器局部放電試驗是保證其運行可靠的重要措施。
 
方法四：測量絕緣電阻和吸收比
    測量絕緣電阻和吸收比是檢查變壓器絕緣狀態簡便而通用的方法。一般對絕緣受潮及局部缺陷，如瓷件破裂，引出線接地等，均能有效地查出。經驗表明，變壓器的絕緣在干燥前后，其絕緣電阻的變化倍數，比介質損失角的變化倍數大得多。所以變壓器在干燥過程中，主要使用兆歐表來測量絕緣電阻和吸收比，從而了解絕緣情況。
 
方法五：泄露電流試驗
    泄露電流試驗和測量絕緣電阻相似，但因施加電壓較高，能發現某些絕緣電阻試驗不能發現的絕緣缺陷。如變壓器絕緣的部分穿透性缺陷和引線套管缺陷等。
 
方法六：測量介質損失角的正切值
    測量變壓器繞組絕緣的介質損失角正切值，主要用于檢查變壓器是否受潮，絕緣老化，油質劣化，絕緣上附著油泥及嚴重局部缺陷等。因測量結果常受試驗品表面狀態和外界條件（如電場干擾，空氣濕度等）的影響，故要采取相應的措施，使測量的結果準確，真實。一般是測量繞組連同套管在一起的正切值，有時為了檢查套管的絕緣狀態，可單獨測量套管的介質損失角正切值。