HDSF系列多倍频感应耐压试验装置的接线原理图

HDSF系列多倍频感应耐压试验装置概述

变压器和互感器的感应耐压试验是保证变压器质量符合标准的一项重要试验。变压器绕组的匝间、层间、段间及相间绝缘的纵绝缘感应耐压试验，是变压器绝缘试验中的重要项目。基于纵绝缘试验中的特殊性，需要通过施加倍频电源装置，以提高绕组间绝缘的试验电压，从而达到耐压试验的目的。

多倍频感应耐压测试仪是华顶电力根据现场使用经验及客户反馈信息，为满足各种客户需求而设计制造，其操作简单，性能可靠，能较好的满足变压器，互感器感应耐压试验的需要。

本仪器输出为正弦波，波形失真度小 , 波形畸变率 ＜ 3 ％。全套多倍频感应耐压测试仪体积小，波形好，输出稳定。 该装置的核心组件——变频电源采用高性能微处理器控制，全中文菜单显示，具有自动化程度高，保护迅速可靠，人机界面友好等优点。在使用前请务必仔细阅读本使用说明，以免误操作对被试品及试验装置造成不必要的损坏。

多倍频感应耐压测试仪主要功能及其特点：

1、多倍频感应耐压测试仪具有过压、过流、零位启动、闪络等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作，以保护试品。

2、整个多倍频感应耐压测试仪单件重量轻，便于现场使用。

3、多倍频感应耐压测试仪具有自动和手动两种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便用户识别和查找。

5、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。

HDSF系列多倍频感应耐压试验装置参数

1. 容量：5/10/15/20/25/30/35kVA

2. 输入电压：交流三相，380V±10%

3. 电源频率：50Hz

4. 输出电压：0～400V （加升压变压器后电压可变高500v，另配）

5. 输出频率：50Hz，100Hz，150Hz，200Hz、自定义

6. 波形畸变率：<3%

HDSF系列多倍频感应耐压试验装置原理

1.引言

变压器线圈的绝缘分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘也叫横绝缘是指线圈对它本身以外的其他结构部分的绝缘，包括它对油箱、铁芯、夹件和压板的绝缘，对同一相内其他线圈的绝缘，以及对不同相线圈的绝缘（相间绝缘）。纵绝缘是指线圈本身内部的绝缘。它包括匝间绝缘、层间绝缘、线段间的绝缘等。在外施工频耐压的电气试验中，考验的仅仅是变压器绕组的主绝缘，而随着变压器电压等级的提高、容量的增大，其匝间绝缘变得相对薄弱，但外施加工频耐压的电气试验却无法对变压器纵绝缘进行考验。

感应耐压试验由于采用自激法加压，若试验方法选择合理，变压器的主绝缘和纵绝缘可同时得到检验。考虑到变压器铁芯的磁饱和问题，感应耐压的电源常采用倍频电源，感应耐压因此也叫倍频感应耐压。

2.变压器的绝缘缺陷引起的故障分析

相对于变压器的主绝缘即绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘，变压器另外有一个重要的绝缘性能指标就是纵绝缘。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”是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。

变压器的纵绝缘主要依赖于组内的绝缘介质——漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等，不同种类的变压器可能包含其中一种或者多种绝缘介质。纵绝缘电介质很难保证100%的纯净度，难免混入固体杂质、气泡或者水分等，生产过程中也会受到不同程度的损伤。变压器工作时的最高场强会集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又会降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施变电场吸收的功率即介质损耗会明显增加，导致电介质严重发热，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又会使电介质的电导增加，长期恶性循环，最后导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。可见利用感应耐压试验检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。

3.感应耐压试验的原理

变压器刚出厂时，没有经过长时间恶劣环境的考验，没有外施额定电压和频率的电源作为长期试验，以致绕组匝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，故难以发现这些隐患。

感应耐压给变压器施加两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的频率在两倍的额定频率以上，较高的频率又可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加电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿，故感应耐压可以可靠地检测变压器纵绝缘性能的好坏。

感应耐压试验给变压器外加电源的频率之所以在两倍的额定频率以上，是因为变压器的励磁电流i主磁通振幅Øm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,如图1所示,又因在电源频率不变的情况下，主磁通Øm决定于外加电压U，即：

激励电流与主磁通振幅的关系

U=E=4.44WfØm

其中，U是外加电源电压(V),E是加电绕组的感应电动势(V),f是外加电源频率(Hz),W是加电绕组的匝数(n)。

所以给变压器加两倍额定电压以上的电压必然会导致铁芯严重饱和，主磁通Øm增大，由图1可知，激励电流i会急剧增加，致使变压器发热烧毁；为了使变压器在加两倍压以上时铁芯仍不饱和，需要提高电源的频率至两倍频以上。

感应耐压试验给变压器原边加两倍电压以上和两倍频率以上的电源，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两倍以上，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，也完全可以根据需要从变压器的副边进行测试，所施加的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的两倍以上，频率同样是额定频率的两倍以上。

第三章 多倍频感应耐压试验接线原理图

二次绕组加压原理图（附图一）

本接线示意图为未配备高压分压器的情况下的一种参考接线方法，多倍频的输出接入被试品PT的测量绕组，然后根据PT自身的变比进行高压电压的折算，这里因为没有配备高压分压器，当电压等级较高时，需要考虑容升对一次电压的影响。

二次绕组串联加压原理图（附图二）

附图一中如果多倍频主机输出功率不能在被试品PT的一次侧得到一个理论的试验电压时，可以考虑将PT的二次绕组进行串联加压，此时相同功率需求，因为二次电压更高，所以需要的输入电流更小。这种接线方式中因为没有配备分压器同样要考虑容升的影响。