電子式多倍頻發(fā)生器感應耐壓試驗裝置原理

變壓器線圈的絕緣分為主絕緣和縱向絕緣。主絕緣又稱水平絕緣，是指線圈與除自身以外的其他結構件的絕緣，包括其與油箱、鐵芯、夾子、壓板的絕緣，同相其他線圈的絕緣，以及不同相線圈的絕緣。絕緣（相間絕緣）?？v向絕緣是指線圈本身內(nèi)部的絕緣。它包括匝間絕緣、層間絕緣和線段之間的絕緣。在外建工頻耐壓電氣試驗中，只對變壓器繞組的主絕緣進行試驗。隨著變壓器電壓等級的提高和容量的增加，其匝間絕緣相對較弱，但外加工頻耐壓。電氣試驗不能試驗變壓器的縱向絕緣。

由于感應耐壓試驗采用自激法加壓，如果試驗方法選擇合理，可以同時試驗變壓器的主絕緣和縱向絕緣?？紤]到變壓器鐵芯的磁飽和問題，電感耐壓電源常采用倍頻電源，因此電感耐壓也稱為倍頻電感耐壓。

變壓器絕緣缺陷引起的故障分析：

與變壓器的主絕緣，即繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣相比，變壓器的另一個重要絕緣性能指標是縱向絕緣。國家標準和國際電工委員會（IEC）標準規(guī)定的“感應耐壓試驗”是專門用于測試變壓器縱向絕緣性能的試驗方法之一。

變壓器的縱向絕緣主要取決于組內(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。不同類型的變壓器可能包含一種或多種這些絕緣介質(zhì)?？v向絕緣電介質(zhì)很難保證100%的純度，難免會混入固體雜質(zhì)、氣泡或水分，在生產(chǎn)過程中會受到不同程度的破壞。變壓器在運行過程中的最高場強將集中在這些缺陷上。長期負載運行的溫升會降低絕緣介質(zhì)的擊穿電壓，引起局部放電，電介質(zhì)通過外加可變電場吸收的功率會顯著增加，即介電損耗。, 導致電介質(zhì)嚴重發(fā)熱并增加電介質(zhì)的電導率。這部分的大電流也會產(chǎn)生熱量，導致電介質(zhì)的溫度不斷升高，而溫度的升高反過來又會增加電介質(zhì)的電導率，形成長期的惡性循環(huán)，最終導致電介質(zhì)的熱擊穿和整個變壓器的破壞。該故障表現(xiàn)為變壓器空載電流和空載功耗顯著增加，繞組出現(xiàn)燒毀、飛弧、振動、嘯叫等不良現(xiàn)象。

感應耐壓試驗原理：

變壓器剛出廠時，長期沒有在惡劣的環(huán)境中進行測試，也沒有外接額定電壓和頻率的電源作為長期測試。結果，繞組匝與段之間的電壓不足以達到介電缺陷處的擊穿電壓，這很難引起。絕緣缺陷處的放電和擊穿，這種具有潛在絕緣故障的變壓器的空載電流和空載功耗與絕緣性能良好的同類變壓器差別不大，因此很難發(fā)現(xiàn)這些隱患。

感性耐壓對變壓器施加兩倍以上額定電壓的電壓，可在縱向絕緣缺陷處建立更高、更集中的場強，繞組匝間、層間、段間的電壓達到并超過擊穿電壓。介電缺陷。應用于變壓器的電感耐壓試驗的頻率是額定頻率的兩倍以上，較高的頻率可以大大降低固體電介質(zhì)的擊穿電壓，使絕緣缺陷更容易被擊穿。感應耐壓試驗規(guī)定的外加電壓的作用時間也能保證絕緣缺陷的擊穿，因此感應耐壓能可靠地檢測變壓器的好壞。

之所以在感應耐壓試驗中外接電源給變壓器的頻率是額定頻率的兩倍以上，是因為變壓器的勵磁電流i主磁通幅值?m的特性曲線一般設計成接近彎曲額定頻率和額定電壓下的飽和部分，如圖1所示，主磁通?m由工頻恒定時施加的電壓U決定，即：

U=E=4.44Wf?m

其中，U為外加電源電壓（V），E為通電繞組的感應電動勢（V），f為外加電源頻率（Hz），W為通電繞組匝數(shù)（ n)。

因此，對變壓器施加高于額定電壓兩倍的電壓，必然導致鐵芯嚴重飽和，主磁通?m增大。如圖1所示，勵磁電流i會急劇增加，導致變壓器發(fā)熱燒毀；為了使變壓器增加兩倍電壓在電壓以上時鐵芯仍未飽和，需要將電源的頻率提高到兩倍以上的頻率。

電感耐壓試驗在變壓器一次側加一個電壓兩倍以上、頻率兩倍以上的電源。變壓器的主磁通會使原副邊同時感應感應電動勢E1和E2，處于額定工況。高出兩倍以上，因此感應耐壓試驗可以同時測試主副繞組的縱向絕緣性能。當然，也可以根據(jù)需要從變壓器的二次側進行測試。外加電壓應為變壓器額定工作條件下空載電壓的兩倍以上，頻率也應為額定頻率的兩倍以上。

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