高壓試驗變壓器的主要性能特點和分類

高壓試驗變壓器的主要性能特點和分類

高壓試驗變壓器不同于電力系統中用于電能傳輸的電力變壓器，其核心任務是在實驗室內產生可調的、高電壓但相對小電流的工頻交流或直流電源，以模擬設備在實際運行中可能承受的各種過電壓情況。

主要用途

高壓試驗變壓器是高壓試驗室和電力設備生產廠家的核心設備，主要用于：

工頻交流耐壓試驗：這是最基本的絕緣試驗。對試品（如電纜、變壓器、開關柜、絕緣子等）施加高于其額定電壓數倍的工頻交流電壓，并持續一段時間，以檢驗其絕緣強度是否足夠。

直流耐壓試驗與泄漏電流測試：特別適用于大電容量的試品，如電力電纜、電容器等。通過直流高壓測試，可以有效地發現絕緣受潮、臟污等集中性缺陷，并測量其泄漏電流值。

作為其他高壓試驗設備的電源：

沖擊電壓發生器的充電電源。

串聯諧振成套試驗裝置中的勵磁變壓器。

高壓試驗變壓器主要特點：

與電力變壓器相比，高壓試驗變壓器具有以下顯著特點：

高電壓、小電流：輸出電流通常為0.1A至1A，功率相對較小（單臺通常為幾十至幾百kVA），但電壓高。

短時工作制：設計為在額定電壓下通常只工作幾分鐘（如5或10分鐘），而電力變壓器是連續運行的。這是因為絕緣試驗本身持續時間不長。

電壓平滑可調：需要通過調壓設備（如自耦調壓器、電動調壓器或電子式調壓器）從零開始平滑地升高電壓，直至試驗值。

絕緣強度高：其自身的絕緣設計必須非常可靠，以確保在試驗過程中不會先于試品被擊穿。

運行可靠性和保護完備性：必須配備完善的過流、過壓、擊穿保護系統，以在試品發生閃絡或擊穿時能迅速切斷電源，保護變壓器和測試設備。

高壓試驗變壓器主要分類

按絕緣介質分類：

油浸式試驗變壓器：高壓繞組和鐵芯浸泡在絕緣油中。絕緣和散熱性能好，容量可以做得較大，是最常見的類型。

干式試驗變壓器：采用環氧樹脂等固體材料澆注絕緣。重量輕、無油污、維護簡便，但容量和電壓等級通常較低。

充氣式試驗變壓器：采用SF?（六氟化硫）等惰性氣體作為絕緣介質。體積小、重量輕、性能穩定，但成本較高。

按結構分類：

單級式試驗變壓器：結構簡單，電壓等級相對較低。

串級式試驗變壓器：將多臺變壓器串聯起來，以獲得更高的輸出電壓。例如，三臺額定電壓為200kV的變壓器串級，理論上可獲得600kV的輸出電壓。這是獲得超高壓的主要方式。

使用注意事項與安全規程

高壓試驗極其危險，必須嚴格遵守安全規程：

可靠接地：試驗變壓器外殼、高壓尾端及測量系統必須一點可靠接地。

保持安全距離：試驗區域應有清晰的隔離帶和警示牌，所有人員必須與帶電部分保持足夠的安全距離。

“零位"合閘：合閘前，確保調壓器在零位。升壓和降壓過程必須平穩、均勻。

試驗后放電：試驗完畢后，必須先用帶電阻的接地棒對試品進行充分放電，然后再直接短路接地，以防殘余電荷傷人。

專人監護：試驗需有專人指揮和監護，操作人員需精神集中。