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中試控股技術研究院魯工為您講解：電子式電源倍頻耐壓裝置

ZSDBF-15KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置

觸摸方式調節電壓可實現本裝置的多倍頻試驗電壓輸出
步長可以實時調節，任意選擇1V、2V、5V、10V

參考標準：DL/T 848.4-2004

多倍頻感應耐壓試驗裝置：多倍頻感應耐壓試驗裝置實現各種被試品的預防性交流耐壓試驗和交接性交流耐壓試驗，中試控股滿足35kV及以下電壓等級互感器的感應耐壓試驗我中試控股的感應耐壓試驗裝置采用微機控制

中試控股結合先進的變頻及高速采樣技術設計制造，比傳統的三倍頻發生器效率高，輸出電壓穩定，測量精度高，重復性好，并且可以實現自動升壓、升壓至設定值后自動計時、計時完成后自動降壓的功能，操作極其簡單。

儀器采用背光式大屏幕液晶顯示，全中文操作界面，帶實時時鐘和微型打印機。儀器采用一體化結構，重量輕，便于攜帶。

ZSDBF-15KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置技術指標

工作條件                  環境溫度：-10℃～50℃     相對濕度：30%～90%

供電電源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz

                          如用AC220供電，功率減半

輸出頻率                  30Hz～200Hz   調節細度0.1 Hz

輸出電壓                  0～400V正弦波

輸出功率                  15KW

最大輸出電壓              400V

最大輸出電流              35A

電壓最小分辨率            0.01V

電流最小分辨率            0.001A

電壓電流精度              ±1%

外形尺寸（mm）            570（長）×400（寬）×350（高）

中試控股儀器重量                  約44kg

中頻無刷勵磁同步發電機組

  同步發電機組基本原理接線如下圖所示。

同步發電機機組基本原理接線圖

M——異步感應電動機；G——無刷中頻同步發電機；T——升壓變壓器；

L1——鐵芯電抗器；L2——空心電抗器（可用阻波器代替，用于增大補償電抗的容量）

圖中，電源裝置

同補償電抗器、中間升壓變壓器

以及必要的外圍測量設備聯合使

用。電源主要由三相異步電動機和無刷勵磁的中頻同步發電機組

成中試控股中頻發電機組，再配以啟動、控制、測量和保護系統組成。其工作原理為中頻發電機

發出定頻率(250Hz)的單相或三相交流電能，經中間變壓器升壓，同時用補償電抗器

來調整補償被試變壓器的電容性電流，以獲得所需的試驗電壓。這種工作原理和方式可以

得到所需頻率的試驗電壓，電網電源僅用來驅動發電機組和提供直流勵磁電源，使試驗電

源與電網電源實現隔離，從而消除了試驗回路來自電網系統的干擾，無刷勵磁方式也大大

降低了電源本身的干擾水平，因此在做感應耐壓的同時，也可進行局部放電測量。

感應分壓器主要有兩種使用狀態：可作為分壓器使用或與標準電壓互感器級聯使用. 下面分別對這兩種使用狀態進行說明。

      1.使用感應分壓器校電壓互感器（作分壓器使用）

感應分壓器校驗電壓互感器接線圖

      使用感應分壓器校驗電壓互感器時，按上圖連線，一般感應分壓器相對被檢電壓互感 器準確度而言，標準的誤差可以忽略不計，從電壓互感器校驗儀上可直接讀出被檢電壓互 感器的示值。 （感應分壓器效驗誤差值多為經過折算到一次的誤差值，所以要精確求出被檢互感器的誤 差值時，需要將感應分壓器所給誤差示值進行折算后作為標準修正值進行修正。）

      2.與標準電壓互感器級聯校被試電壓互感器

標準電壓互感器與感分級聯校驗被試電壓互感器接線圖

      以上為標準電壓互感器與感分級聯校驗被試電壓互感器接線圖，如果標準電壓互感器與被試電壓互感器額定變比不同時，可以用標準電壓互感器與感 應分壓器級聯，測出被檢電壓互感器的誤差。

三倍頻感應耐壓裝置通過施加倍頻電源裝置，以提高繞組間絕緣的試驗電壓，從而達到耐壓試驗的目的。此次中試定制30KVA倍頻試驗變壓器采用分體式結構，試驗變壓器與控制臺自成一體，方便試驗過程中配合被試品隨時移動位置

多倍頻感應耐壓試驗裝置實現各種被試品的預防性交流耐壓試驗和交接性交流耐壓試驗，中試控股滿足35kV及以下電壓等級互感器的感應耐壓試驗；

中試控股考驗交聯橡塑電力電纜、電力變壓器、GIS、互感器、絕緣子、發電機、開關等被試品絕緣承受各種過電壓能力及容性負載的交流耐壓試驗。

  中試控股技術博士為您解答：由于變壓器鐵心的磁導率很高，L值大大增加，而線圈的直流電阻數值又很小，因此時間常數t值很大。一般來說，大約經過時間T=3～5倍時間常數，電流才能達到穩態值，即需要幾十分鐘甚至更長時間，才能測出直流電阻的準確值。這無疑不符合當今快節奏、高效率的工作方式互感器綜合特性測試儀可以完成的試驗包括： CT伏安特性試驗、PT伏安特性試驗，CT變比極性試驗和PT變比極性試驗，自動計算CT的任意點誤差曲線等結果參數。

    2 三相繞組同時加壓法測量直流電阻

       中試控股技術博士為您解答：用電壓降法測量直流電阻需要很長的時間才能獲得準確值，主要由于線圈中通入的電流在變化過程中，在高導磁率的鐵心中產生磁通，致使L增大。若使磁通減少，也就降低了L值，則電流變化的時間(取決于時間常數)便減小。在變壓器的三相繞組同時加電壓，同時測量每相的直流電阻，可以達到此目的。三相繞組同時加電壓時，在每相繞組中通入的電流從零開始增加，由右手螺旋定則可知，三相電流在每個鐵心柱中產生的磁通方向不同，它們的作用相互抵消，結果是使鐵心中的合成磁通近似為零。這使電感值L大為減小，因此時間常數τ也就降為低，測試時電流變化的過渡過程大為縮短，短時間內便能獲得穩定的電流值，進而求出繞組的直流電阻值。

    3 結論

       三相繞組同時加電壓測量變壓器的直流電阻，是根據楞次定律，使各相電流所產生的磁通在鐵心中相互抵消，合成磁通為零，從而減小電感L值，使電路的時間常數減小，即減少了測量直流電阻的時間，提高了工作效率。在測量時，還應考慮繞組電阻的大小受溫度影響的因素和直流電阻的不平衡率等問題。 中試控股技術博士為您解答：某廠110KV開關站有4臺直降式ZHSFPTB—25500/110特種整流變壓器,其接線方式為Zn，d11，d5，2002年5月，4#整流變壓器進行檢修時，發現繞組直流電阻不平衡的故障，經過多方面的試驗和查找，終于成功的查出故障原因并順利處理。通過這次故障的處理，我們對特大型特種變壓器的故障處理能力有了一定的提高，現將處理過程寫出，旨在與使用同類型變壓器的廠家相互探討，相互提高，本文存在的不足之處懇請大家批評指正。

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    1 故障的判斷及處理

      常見的引起直流電阻不平衡的主要原因有以下幾種：分接開關接觸不良；套管下部樁頭連接松動；引線脫焊；繞組脫焊；層、匝間短路。

      經過多次轉換無載分接開關再進行測量，以及打開B相套管將帽直接在B相穿纜引線鼻子處測量，測量結果均未發生變化。對有載調壓開關吊芯檢查，也未發現異常。因變壓器并無瓦斯信號，我們對變壓器油取樣做了氣相色譜分析試驗，結果如表3：

測量時間：2002年6月5日（單位：μL/L）

   總烴、乙炔、氫氣三項主要指標未見任何異常。

       為了弄清不平衡系數超標的原因，決定將變壓器油放掉，進入器身檢查。進入器身后，對變壓器分接開關、繞組引線、繞組焊接點進行檢查，沒有發現問題。然后對繞組進行分段測量，以確定故障點。測量結果如表4：

測量時間：2002年6月10日—7日

       由表4的結果判斷，調變B相基本繞組發生故障，微機繼電保護測試儀總結目前國內同類產品優缺點，充分使用現代先進的微電子技術和器件實現的一種新型小型化微機繼電保護測試儀。決定對變壓器進行吊芯，在基本繞組吊出后，檢查發現B相線圈下端銅線已嚴重燒損，受損處有明顯的銅熔化痕跡，基本繞組與公共繞組之間兩層0.6mm的絕緣紙板內層燒穿一周，另一層有明顯燒糊的痕跡。更換上新的基本線圈后再測量三相直流電阻，分別為0.992Ω、0.978Ω、0.986Ω，符合要求。

       2 故障原因的分析

        由色譜分析的結果（表3）看，其中CO、CO2的指標偏高，說明變壓器存在固體絕緣材料分解現象。CO、CO2是油紙絕緣系統中固體材料分解的特征氣體，反映了變壓器中固體絕緣材料的老化情況。大型變壓器發生低溫過熱性故障時，因溫度不高，所以油分解不劇烈，因此烴類氣體含量不高，而CO、CO2含量變化較大，但此故障不會導致線圈燒損。

   當變壓器受到雷擊或帶負荷分斷開關時會引起線圈受損。4#整流變壓器自投運以來避雷器動作計數器未動作，經多次試驗證實該計數器正常；在操作中我們嚴格遵守操作規程，僅有幾次緊急停電。

        4#整流變壓器自98年12月15日投運以來，一直在額定容量的50%--75%之間運行，且上層油溫不高于70℃，但從被燒線圈的銅熔化痕跡及兩層絕緣紙板的燒損程度來看，可以斷定該處產生過高溫。在查找4#整流變壓器歷史資料的過程中，我們在其制作、安裝的總結材料上未發現問題，但在《整流變壓器制造監理總結》中發現，對導線質量的評論特別強調僅為“合格”。這說明該故障與導線質量有直接關系。

中試控股技術博士為您解答：短路阻抗直流輸電中閥的換相過程實際上就是兩相短路，為了將換向過程中的電流限制在一定范圍內，換流變壓器的短路阻抗要大于一般變壓器。短路阻抗過大，會使換流變壓器二次側故障時短路電流較一般變壓器小，因此保護配置與整定要在這方面予以考慮。

直流偏磁當直流系統在使用大地回線的情況下，在一些運行工況下會有直流電流流入大地，如雙極不平衡運行，單極大地回線方式等，使地電位發生變化，造成直流電流流入變壓器原邊繞組，使換流變壓器發生直流偏磁，工作點偏移。如果此直流電流過大，會導致換流變壓器鐵心飽和，同時損耗和溫升也將增加。因此，要配置相應的保護防止這種情況下對換流變壓器造成的損壞。

諧波由于換流器的非線性，在交流和直流系統中將出現諧波電壓和電流。對于換流變壓器，主要會流過特征諧波電流，即p*n+1次諧波電流（p為脈波數，n為任意正整數）。在運行中，諧波電流會使換流變壓器損耗和溫升增加，產生局部過熱，發出高頻噪聲，還會使交流電網中的發電機和電容器過熱，對通訊設備產生干擾。這些諧波電流應加以考慮，以免對保護裝置造成影響。