工频耐压试验详解及试验变压器

2018/11/12
工频耐压试验装置 | Sansion
三新 电力 工频耐压试验详解及试验变压器
第一部分：工频耐压试验
1 电气高压试验的简述
进行电气高压试验的主要目的是，检查电气设备的绝缘性是否良好，各个功能是否正常，以确保电气设备能够正常运行。

在对变压器进行高压试验时，要在屏蔽的条件下进行，因为空气中的湿度与温度等问题都会对试验造成影响，使得试验结果的准确性受到影响。

在屏蔽的条件下进行高压试验，试验结果将会更加准确。

2 影响试验变压器试验的因素
对于试验变压器的安全性来讲，受到试验数据准确性，试验的可行性影响严重，在进行高压试验时，影响到试验的因素很多，下面对主要的影响因素进行逐一分析。

首先，高压试验会受到湿度与温度的影响。

湿度：高压试验节进行时，必须在屏蔽的条件下进行，而试验过程中会受到空气湿度的影响，使得实验数据的准确性受到影响。

对于测量的数据来讲，通过一次试验是不可能得到精准数据的，需要通过大量的试验来确保数据的精准性，通过历史数据与标准数据的比较得出相应的结果，而在试验过程中，空气湿度的指数越大，测量出的结果准确性越低，因此，在高压试验过程中，受到空气中湿度的影响是主要原因之一。

受到温度的影响：高压试验过程中，温度的影响主要表现在试验材料对温度的敏感性。

变压器所使用的材料是绝缘的，当受温度很高时，材料的绝缘性就会变差，绝缘的电阻阻值将会降低，主要原理如下：
离子与分子的不规则运动。

分子的不规则运动受到温度的影响严重，当温度变高时，分子的运动将会变得剧烈。

同样，离子在绝缘电阻中，当温度升高时，运动也将会逐渐加快。

电阻的极性变大，从而使得阻值降低。

水分溶解。

绝缘电阻中有水分出现，当温度升高时，水分会溶解到电阻内部使得阻值变小。

通常情况下，电阻的阻值与温度成反比，所以在试验过程中需要在屏蔽的条件下进行。

与此同时，在实验过程中还要确保绝缘电阻的表面清洁，这也会造成测量误差出现。

另外，还需要注意的是，对于干变压器来讲，在温度40度前，绝缘电阻的阻值是与温度成正比的。

其次，泄露电流与电压极性的关系。

由于变压器绕阻时的极性不同，所以电阻内部含有的水分也是不同的。

当电阻的极性为正极时，正电荷的水分子将会受到排斥，从而使得水分子减少，内部所拥有的电流就越少，从而此时流失的电流便会越多；相反，如果是负极，那么水分子就会增多，内部的电流也就越大。

会造成上述现象的唯一源头便是变压器受潮。

当电压器受潮时，所测量出的电流数据是不准确的，因此，在进行电力高压试验时，应该选择新的变压器，以提高试验数据测量的准确性。

最后，升压速度对试验的影响。

泄露电流是由于变压器受潮后所导致，此电流的产生与空气的湿度、温度、绝缘子表面的整洁度以及电压等因素有关。

泄露电流是否收到升压速度的影响，事实上，泄露电
流是受到升压速度的影响的。

通过大量的试验表明，泄露电流的实际测量值受到升压速度的影响，在升压速度的影响下，实际测量值会与理论值有一定的偏差，这种区别在大容量变压器中更加明显。

3 预设的试验程序
3.1 试验含有的准备时段
在实验四周做好安全防护网，并在安全网上贴上警告牌，严格按照相关的规定要求进行试验。

安全网周围要有专人看守，严谨无关人员靠近而造成不必要的后果。

负责人要由专业人员担任。

在对变压器进行高压试验时，安全问题是首要考虑的问题，绝对不可以忽视，否则将会造成不必要的人员伤亡。

在试压过程中，要由专业人员对电压以及电路进行连接，工作认真负责，做到全面。

3.2 试验含有的侧重点
试验过程中，必须要有两个以上人员进行配合，指出一个负责人，其余人员进行试验的配合，要对各个环节的人员进行明确分工，各尽其职。

试验人员要具备一定的安全意识，不熟悉试验流程的人员是不可以担任此工作的，避免出现安全事故。

负责人要对试验的各个环节进行细致且周到的检查，在确保各项工作无误后，才可以撤离到安全网以外，在确保所有人撤离后，才可以停止检查。

要对试验中所使用的设备进行检查，如仪表、容量的检查等；设备的接线要做好标记，避免出现接线错误。

当一切准备工作就绪后，总负责人员要发出合闸的指令，之后再由专门人员将开关合上。

试验时，所有参与人员都必须全身心投入，认真负责，不可以马虎大意，若无其事。

负责人要对试验进行统
一的指挥，当出现突发事件时，要冷静处理。

3.3 后续时段内的查验
试验结束后，要小心将设备接线以及安全网拆除，并仔细进行勘察，排除各种隐患。

实际上，后续时段内的查验，很易被忽视掉。

要侧重去查验仪表衔接状态、各类别的闸门是否已被断开等。

4 高压变压器在使用过程中应该注意的事项
首先，将线路接好。

除了试验时要将各个线路接好外，变压器还要和操作系统的外壳接地。

与此同时，高压绕阻与测量绕阻的尾端要安全接地。

其次，升压过程中的注意事项。

当调压器在零时，将开关合上，此时匀速升压，需要升到额定电压的位置处，此时还要对仪表的指针进行观察。

若有异常现象出现，要立即将电断开，做出检查后再继续进行试验。

在进行实验过程中，必须将变压器的铁芯接地，因为根据其工作原理可知，若不接地便会造成触电事故的发生。

5直流泄漏试验操作过程注意事项
（1）试验人员应做好责任分工，设定好试验现场的安全距离，仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况，并设有专人监护安全及观察被试品状态工作。

（2）被试品做试验前，应拆除所有对外连线，并充分放电，主要部位应清除干净，保持绝对干燥，以免损坏被试品及带来试验数值的误差。

（3）对于大容量试品（电容器、超长电缆等）试验时应缓慢升压，防止被试品的充电电流过大而烧坏微安表，必要时应分级加压分别读取各电压下微安表的稳定读数。

（4）试验过程中，应严密监视被试品、微安表及试验装置等，一旦发生闪烁、击穿等现象应立即降压，切断电源，并查明原因。

第二部分：试验变压器
工频耐压试验装置（试验变压器）适用于供电、发电、电力承装修试企业、工矿、科研等部门，对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行工频耐压试验，是高压试验中必不可少的设备。

该设备具有体积小、重量轻、功能齐全、结构紧凑和使用方便等特点。

1、交流、交直流试验变压器：
将工频电源输入操作箱（或操作台），经自耦调压器调节电压输入至试验变压器的初级绕组。

根据电磁感应原理，在次级（高压）绕组可获得工频高压。

此工频高压经高压硅堆整流及电容滤波后可获得直流高压，其幅值是工频高压有效值的1.4倍。

只不过在使用直流时应抽出短路杆，在使用交流时，插入短路杆。

2、带抽头试验变压器：
为了同时满足一个变压器电压较高电压较小与电流较低电流较大之间的矛盾，将高压绕组分成两个来绕，一个是电流较大的绕组，另一个是电流较小的绕组，然后两个绕组串接分别引出，原理示意图
3、串级试验变压器：
为了得到更高电压的试验变压器，也可采用串级的方法获得更高的电压。

图2为三级串级试验变压器的原理接线图。

其中三台变压器的容量和电压关系满足：P1=2P2=3P3，U（总）=1U+2U+3U。

2技术指标
电压，根据被试品，最开始应该考虑试验变压器的电压，选择原则是依据试验变压器的高压侧的额定电压应该高于被测试品的试验电压。

除此之外还要考虑试验变压器的低电压侧的电压能否与现场的试验条件相匹配。

根据规定，我国试验变压器的电压等级包括5、10、25、35、50、100、150、300KV。

·电流，试验变压器的输出的额定电流应该大于被测试设备测试时所需要的电流。

电流的大小可以根据电容进行估计。

·容量，根据试验变压器的额定电流、额定电压以及公式P=UnIn可以确定试验变压器的容量。

根据规定我国试验变压器的容量等级包括3、5、10、25、50、100、150、200KVA。

从电压等级上来说，配电变压器的电压等级和容量是10kV、1000kVA，试品是10kV的，选择50kV、5kVA的试验变压器，因为10kV、1000kVA的配电变压器的出厂试验电压为35kV，交流试验电压为30kV; 10kV绝缘子、高压开关柜的试验、10kV电缆的直流试验的要求都可以被满足。

从试验容量上来说，所选试验变压器的容量必须大于试品电容电流所对应的容量。

一般认为，试验变压器容量为被试品(电力变压器)容量的5‰。

在选择试验变压器时常常会遇到选型困难，如果没有把握选择型号，可联系赫兹电力为您选择合适的试验变压器。

选择更安心，更准确的设备仪器。

4使用方法
交流耐压试验前接好工作线路，试验变压器的高压绕阻的X端（高压尾）、仪表测量绕组的F端、试
验变压器的外壳以及电源控制箱的外壳必须可靠接地。

接电源前，电源控制箱的调压器必须调到零位。

接通电源后，绿色指示灯亮，按一下启动按钮，红色指示灯亮，表示高压试验装置已接通控制电源，开始升压。

从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。

（升压方式有：快速升压法，即20S逐级升压法；慢速升压法，即60S逐级升压法）电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压的75%后，再以每秒2% 额定试验电压的速度升到您所需试验电压，并密切注意测量仪表的指示以及被试品的情况，被试品施加电压的时间到后。

应在数秒内匀速将调压器返回，高压降至1/3试验电压以下，按一下停止按钮，高压、低压输出停止，然后切断电源线，试验完毕。

5注意事项
1、试验人员应做好责任分工，设定好试验现场的安全距离，仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况，并设有专人监护安全及观察被试品状态工作。

2、被试品主要部位应清除干净，保持绝对干燥，以免损坏被试品和带来试验数值的误差。

3、对大型设备的试验，一般都应先进行试验变压器的空升试验，即不接试品时升压至试验电压，以便校对好仪表的指示精度。

4、做耐压试验时升压速度不能过快，并防止突然加压，例如调压器不在零位的突然合闸，也不能突然断电，一般应在调压器降至零位时分闸。

5、在升压或耐压试验过程中，如发现下列不正常情况：
（1）电压、电流表指针摆动很大
（2）被试品发出不正常响声
（3）发现绝缘有烧焦或冒烟现象，应立即降压，切断电源，停止试验并查明原因。

6、使用本产品做高压试验时，除熟悉本说明书外，还必须严格执行国家有关标准和操作规程。

可参
照GB311-83《电气设备预防性试验规程》等。