EI电源变压器测试和试验方法

EI电源变压器测试和试验方法
2008年02月15日 10:18 来源: 《国际电子变压器》2008年2月刊作者：聂应发黄康民
1 引言
电源变压器试验一般有常规电气试验、异常试验及温升试验等等，能否正确做好电源变压器各种符合要求的试验，除了变压器所规定安全规格外，对测试外部环境及设备正确使用也是十分重要的，因为它直接影响到参数的准确性，本文拟对如何正确规范操作方法，提出自己的看法和见解，供广大从事电源变压器者借鉴和参考。

2 EI电源变压器试验中一般常规试验有电气性能测试、耐热试验、耐湿试验等。

2.1 电气性能测试过程中有许多的较易忽视问题。

如操作顺序也是十分重要的环节，以下着重于流程应注意的问题：
首先将需要检查的记录表及外观检查好的变压器样品随机抽取5个并作数字标识作为测试对象，但是有时依据客户所要求的数量来进行检查。

2.2 在试验用的样品测试中，首先必须进行的是直流电阻测试，但是这个必须先在常温（如25℃）恒温箱中放置3~4小时后以确保不受环境温度影响，随后取出马上用直流电阻机进行测试，这样测试的电阻方为较准确的数据。

2.3 其次才进行电气特性测试，按照规格书中的条件来进行测试。

所用电源必须是定频率的稳定电源，保证输入是无变化稳定的电源，先进行无负荷特性测试，对其中有要求的空载电流、空载电压、空载损耗等无负荷参数进行测试。

2.4 接下来进行的是负载测试，应注意以下问题：
2.4.1 对于多条件的输出情况下，须先对变压器进行轻负载到重负载顺序测试，因为如果先对大负载进行测试，变压器发热很严重，影响后面测试的准确性。

2.4.2 回路中所用的对接插座必须接触良好，并作好标识严格区分以免造成短路烧坏变压器。

2.4.3 正确选取电阻负载和电流表量程，负载的电流表和电阻负载选取必须大于所测试
电流和电阻，电流表量程必须大于所测试的电流，而且还必须注意是交流表和直流表。

2.4.4 如在测试中需用到电解电容时，在正确选取电容（有其电压和极性要求）时必须所选取的电压大于变压器在最大输入时且大于最大无负荷的直流电压，否则超出电容所规定的范围而烧坏了电容。

其次对电容容量进行测试，是否达到其标识的值（一般用120Hz的频率进行测试），最后必须注意电容的正负极性与电路的极性相配合，否则也容易烧坏电容。

测试完毕后，必须采有专用放电设备进行放电工作。

2.4.5 如在测试用到二极管时，选取的二极管（有电压和极性要求）必须大于所测试回路的电流且用到二极管的60%工作电流以下为佳。

过大电流会引起击穿二极管。

2.4.6 最后注意的是，先对各负载进行调试接线完后，由于变压器在调试负载时已有发热现象，所以必须更换新的样品进行测试，数据的真实性就更高些。

2.4.7 对于大负荷条件进行测试时，必须使用风扇进行散热处理，及时降低内部电阻的损耗，从而减少测试误差。

2.5 其次进行的是耐压试验和绝缘阻抗测试。

按照规格书要求，用耐压机和绝缘阻抗机分别进行测试，应注意的是，在每次测试前必须进行点检，确保机器的完好性，同时应注意到测试时必须测试者充分进行绝缘保护来确保人身安全。

2.6 耐热试验、耐湿试验。

按照规格书要求，对设备进行设定后进行长时间测试，然后对其进行耐压试验和绝缘阻抗测试，是否满足规格书的要求。

3 异常试验：
在各国的安全规格中，对异常情况有严格要求，变压器异常情况下进行工作，变压器将不能出现着火或浓烟，以确保财产和生命的安全，因此必须保证在异常情况下，追加电流保险丝或温度保险丝以保护来达到不着火等情况。

诸如过负荷试验或短路试验都属于异常试验，现着重说明短路试验，下面表格较明显说明各个状态，能分析出变压器是否满足安全规格要求，同时建议在试验中，最好用摄像机拍摄出来为佳。

4 温度上升试验
操作顺序是十分重要的，对测试设备精密性有较高的要求，而且应注意以下问题：
4.1 测试用样品必须空载电流为最大进行测试，考虑测试偶然性，必须两个样品同时测试，其次对设备稳定性进行确认。

4.2 对样品进行温度上升测试前的直流电阻进行测试，方法如下：
必须先在常温（如25度℃）恒温室放置3~4小时后，马上取出用直流电阻机进行测试，这样的数据方为较准确性数据。

4.3 对样品的测定台有较特别的要求，放置测试变压器的测定台必须是石棉所制，其下面是带空的框架，以保证其散热均匀性。

其次变压器温升所用的外箱，其大小，所钻的孔位及孔位间距也有讲究，都是我们必须在试验前所考虑的重要问题，可见图1，2，3所示：
4.4 试验测试时间一般为达到饱和状态，时间为4小时以上，表面温度测试可使用热电偶线进行跟踪记录各时段的表面温度，或者也可使用表面温度计进行各方向的温度测试，取其最大值记录下来。

4.5 用电阻法进行测试时，其电阻的准确性是非常重要的，对于多回路的电源变压器来说，在其饱和后5秒内对初级侧电阻进行测定后，重新放置，通过电源在20分钟后分别对次级侧进行测试，如再有回路的话，再循环地进行测试。

4.6 电阻法测试计算方法如下：
ΔT=X（234.5+初始温度）+（初始温度-饱和后环境温度）
5 变压器解体检查操作顺序
解体检查操作顺序，看似简单，但实际是较复杂的。

必须对其材料的特性有较深刻的理解和对安全规格所要求的绝缘距离充分了解。

5.1 所检查的样品必须是非含浸品，在安全申请前必须进行一个较详细的检查。

5.2 外观的检查：按照设计书和规格书要求，对样品配线的方法、状态及断线等危险性，
牛夹及底板的方向性，引线引出方向及长度，颜色，端子型号等进行检查，如有短路环进行焊锡确认等外观测试。

5.3 沿面、空间距离检查：根据安全规格要求进行检查，对解体检查成绩表进行记录及各部分的沿面间距离进行测试，必须特别注意测试方法和测定地方。

5.4 构造、材料检查：按照设计书和规格书要求对构造图、材料明细表，使用材料的材质、板厚等进行确认，在解体检查成绩表中进行实测值记入。

6 振动试验：
现着重说明振动试验：
6.1 测定设备：测定器振动计型号：VM-83（RION株式会社制）
6.2 测定场所：变压器放置中心处进行测试如图4：
6.3 测定方法:
一般来说：输入电压=定格电压X10%，次级处于空载；
将变压器放置在厚度30mm较光滑的木板上进行测试。

（如图5）
顺序如下；
①在变压器通入电压前，在木板上的两个不同地方，进行测定振动值为（A）。

②然后在次级处于空载状态下，输入电压为上升10%的电压在图（1）处进行振动测试值为（B）
③振动值为=（B）－（A）单位为[m/s2]振动值记入到成绩表中。

6.4 测定数目及记入方法
一般在N=5依赖性试验中、电气特性试验成绩表作为参考值记入其中。

7 还有除上述测试外，有振动试验、漏磁试验、灼热试验、盐雾试验，耐振性试验、过负荷试验等特殊性试验。

这些依据每个公司的标准进行测试。

真正要掌握以上试验，除了循序渐进地学习和积累学习外，经验也是非常重要的，不断
地积累和学习，才能真正运用它们。

附主要各国安全规格，异常动作所需电压如下：
注：对CSA，IEC60065，BS415，AS3250由于温度限制及可燃气体限制，因此必须在外加电路中追加电流保险丝。