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变压器纵绝缘:感应耐压试验技术原理与应用
点击次数:87 发布时间:2018-11-18

相对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘而言,变压器还有另外一项重要的绝缘性能指标――纵绝缘。纵绝缘是指变压器绕组具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘,主要包括绕组匝间、层间和段间的绝缘性能,而国家标准和国际电工委员会(IEC)标准中规定的“感应耐压试验”则是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。感应耐压试验原理

变压器刚出产时,没有经过恶劣环境长时间的考验,外施其额定电压和频率的电源作试验,绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿,这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别,故而难以发现这些隐患。而感应耐压试验给变压器施加2倍额定电压以上的电压,可在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场强,绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压;感应耐压试验给变压器施加频率在2倍的额定频率以上,较高的频率又可以大大降低固体电介质的击穿电压,使得绝缘缺陷更容易被击穿;感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿;故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。感应耐压试验给变压器施加电源的频率之所以在2倍的额定频率以上,是因为:变压器的激磁电流i――主磁通振幅Фm的特性曲线一般设计在额定频率和额定电压下接近弯曲饱和部分,又因在电源频率不变的情况下,主磁通Фm决定于外施电压U:

U――外施电源电压,

V△ФmE――加电绕组的感应电动势,

Vf――外施电源频率,

HzW――加电绕组的匝数,

n所以给变压器加2倍额定电压以上的电压△ii必然会导致铁芯严重饱和,主磁通Фm增大△Фm,激磁电流i会急剧增加,致使变压器发热烧毁;为使变压器在加2倍压以上铁芯仍不饱和,则需要提高电源的频率至2倍频以上。感应耐压试验给变压器原边加2倍压以上,2倍频以上的电源,变压器的主磁通会使原边和副边同时感应出感应电动势E1和E2,且分别是其额定工作状态下的2倍以上,所以感应耐压试验可以同时对主、副绕组进行纵绝缘性能的测试。当然,我们也完全可以根据需要从变压器的副边进行测试,不过所施加的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的2倍以上,频率同样是额定频率的2倍以上。

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