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中試控股技術研究院魯工為您講解：倍頻感應發生裝置（大型大廠）

ZSDBF-5KVA多倍頻感應耐壓試驗裝置

不僅可做互感器感應耐壓試驗，還可兼做伏安特性試驗。
配合高阻抗電容分壓器，能直接監測一次側的高壓自動完成感應耐壓試

參考標準：DL/T 848.4-2004

多倍頻感應耐壓試驗裝置：ZSDBF-5KVA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-5KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置技術指標
裝置容量：5kW
輸入電壓：AC，三相，380V±10%。
電源頻率：50Hz。
輸出電壓：0 ～400V
輸出頻率：50Hz，100Hz，150Hz，200Hz（可選）。
波形畸變率：<3%。
保護功能：對被試品具有過流 、過壓及試品閃絡保護 (見變頻電源部分)；
5kW/380V  1臺
額定輸出容量：5kW
工作電源：380±10%V（三相），工頻
輸出電壓：0 –400V， 單相，
額定輸入電流：25A
額定輸出電流：25A
噪聲水平 ：≤50dB
重  量：約12kg；

感應耐壓試驗原理
變壓器剛出產時，沒有經過惡劣環境長時間的考驗，外施其額定電壓和頻率的電源作試驗，繞組匝間、層間和段間的電壓不足以達到電介質缺陷處的擊穿電壓難以造成這些絕緣缺陷處的放電和擊穿，這種存在絕緣故障隱患的變壓器與絕緣性能良好的同類變壓器的空載電流和空載功耗沒有太大的差別，故而難以發現這些隱患。
而感應耐壓試驗給變壓器施加2倍額定電壓以上的電壓，可在縱絕緣缺陷處建立更高更集中的場強，繞組匝間、層間和段間的電壓達到并超過電介質缺陷處的擊穿電壓;感應耐壓試驗給變壓器施加頻率在2倍的額定頻率以上，較高的頻率又可以大大降低固體電介質的擊穿電壓，使得絕緣缺陷更容易被擊穿;感應耐壓試驗所規定的外施電壓的作用時間亦可保證絕緣缺陷的擊穿;故感應耐壓試驗可以可靠地檢測出變壓器縱絕緣性能的好壞。
感應耐壓試驗給變壓器施加電源的頻率之所以在2倍的額定頻率以上，是因為：變壓器的激磁電流i――主磁通振幅Фm的特性曲線一般設計在額定頻率和額定電壓下接近彎曲飽和部分，又因在電源頻率不變的情況下，主磁通Фm決定于外施電壓U:
U――外施電源電壓，
V△ФmE――加電繞組的感應電動勢，
Vf――外施電源頻率，
HzW――加電繞組的匝數，
n所以給變壓器加2倍額定電壓以上的電壓△ii必然會導致鐵芯嚴重飽和，主磁通Фm增大△Фm，激磁電流i會急劇增加，致使變壓器發熱燒毀;為使變壓器在加2倍壓以上鐵芯仍不飽和，則需要提高電源的頻率至2倍頻以上。感應耐壓試驗給變壓器原邊加2倍壓以上，2倍頻以上的電源，變壓器的主磁通會使原邊和副邊同時感應出感應電動勢E1和E2，且分別是其額定工作狀態下的2倍以上，所以感應耐壓試驗可以同時對主、副繞組進行縱絕緣性能的測試。當然，我們也完全可以根據需要從變壓器的副邊進行測試，不過所施加的電壓應當是變壓器額定工作狀態下空載電壓的2倍以上，頻率同樣是額定頻率的2倍以上。

ZSDBF-5KVA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。

負載損耗是一個重要參數，它對于變壓器的經濟運行以及變壓器本身的使用壽命，都有著極其重要的意義；而短路阻抗，它決定了變壓器在電力系統運行時對電網電壓波動的影響，以及變壓器發生出口短路事故時電動力的大小，同時短路阻抗還是決定變壓器能否丼聯運行的一個必要條件。

通過短路阻抗和負載損耗的測量，可以驗證這兩項指標是否在國家標準及用戶要求范圍內，同時還可以通過試驗發現繞組設計與制造及載流回路和結構的缺陷。

1、短路阻抗及負載損耗的測量，應當在試品的一個繞組的線端施加額定頻率，且近似正弦的電流，另一個繞組短路，各相處于同一個分接位置。測量應在50%～100%額定電流下進行；為避免繞組發熱對試驗結杲產生明顯誤差，試驗測量應迅速進行；同時準確記錄試驗時繞組溫度。

2、短路阻抗及負載損耗的測量與空載試驗的測量線路相同，只是測量中無需進行電壓波形校正；測量方法上的要求與《電力變壓器空載損耗及空載電流的測量方法》中3～6的規定完全相同。

3、短路阻抗及負載損耗的測量接線見圖1-11(a)、(b)；對于額定電流很小的試品，儀表（電壓表及瓦特表電壓線圈）和電壓互感器的吸收電流在測量電流中不可忽略時，應將電壓取于電源，接線見圖1-11(c)、(d)。

4、短路阻抗是在額定頻率和參考溫度下，一對繞組中某一繞組端子之間的等效串聯阻抗；其百分數等于短路電壓與額定電壓之比，測量時應以三相電流的算術平均值為準，如果試驗電流無法達到額定電流時，短路阻抗應按式(1)、式(2)折算并校正到表1-1所列的參考溫度。

       Zkt=(Ukt/Ur)×(Ir/Ik)×100 ---------------------------------------------- (1)

       Zk=√[Zkt2+(Pkt/10Sr)2×(Kt2-1)] -------------------------------------- (2)

式中：

       Zkt——繞組溫度為t℃時的短路阻抗，%；

       Ukt——繞組t℃時通過試驗電流Ik的短路電壓，單位為kV；

       Ur——施加電壓側的額定電壓，單位為kV；

       Ir——施加電壓側的額定電流，單位為A；

       Zk——參考溫度時的短路阻抗，%；

       Pkt——t℃時的負載損耗，單位為W；

       S——額定容量，單位為kVA；

       Kt——電阻溫度換算系數（同10.5)。

圖1-1 短路阻抗及負載損耗測量接線圖
G——可調電源；T——試品；TA——電流互感器；TV——電壓互感器；A——電流表；V——電壓表；W——瓦特表

表1-1 不同耐熱等級絕緣的參考溫度

絕緣的耐熱等級	參考溫度 ℃
A	75(80)
E	95
B	100
F	120
H	145
C	170
注1：括號內的數值適用于干式變壓器。        注2：對于大型電力變壓器，其阻抗受溫度影響較小，可不比進行溫度校正。

5、短路阻抗通常還以每相歐姆數表示，按式(3)計算，也應校正到表1-1所列的參考溫度。

       Zi=ZkUr2/100Sr --------------------------------------------------------------- (3)

式中：

       Zi——短路阻抗，單位為Ω/相；

       Ur——繞組的額定電壓，單位為kV；

       Sr——繞組的額定容量，單位為MVA；

       Zk——繞組的短路阻抗，單位為%。

6、負載損耗是繞組通過額定電流時所產生的損耗；測量時，應以三相電流的算術平均值為準，施加額定電流，如果試驗電流無法達到額定電流時，負載損耗應按額定電流與試驗電流之比的平方增大，負載損耗中的電阻損耗與溫度成正比，而其他損耗與溫度成反比。兩部分損耗應分別校正到表1-1所列的參考溫度，通常用式(4)計算：

       Pk=[Pkt+ΣIr2R×(Kt2-1)]/Kt ---------------------------------------------------- (4)

式中：

       Pk——參考溫度下的負載損耗；

       Pkt——繞組試驗溫度下的負載損耗；

       Kt——電阻溫度換算系數（同10.5）；

       ΣIr2R——t℃時被測一對繞組的電阻損耗。

三相變壓器一對繞組的電阻損耗應為兩繞組電阻損耗之和，按式(5)、式（6)計算：

       Y或YN聯結的繞組       Pr=1.5Ir2Rxn=3Ir2Rxg ---------------------------------- (5)

       D聯結的繞組              Pr=1.5Ir2Rxn=Ir2Rxg ------------------------------------ (6)

式中：

       Pt——繞組的電阻損耗，單位為W；

       Ir——繞組的額定電流，單位為A；

       Rxn——線電阻，單位為Ω；

       Rxg——相電阻，單位為Ω。

在試驗中，短路連接線不宜過小，對于銅質導線，一般選擇電流密度為3A/mm2～4A/mm2；而對于大容量變壓器，其低壓側電流很大，由于短路連接的電阻損耗引人的測量誤差較大，可在試驗結果中加以校正。

7、變壓器的短路阻抗和負載損耗應在主分接測量，對于調壓范圍超過±5%的變壓器還應測量兩個極限分接的數據；對于三繞組變壓器，其短路阻抗及負載損耗應在成對的繞組間進行測量。如：

在繞組1與繞組2之間、在繞組1與繞組3之間、在繞組2與繞組3之間。

對于多繞組的變壓器，繞組也應成對的選取，其原則與三繞組相同：試驗時，非被試繞組開路。

8、不同容量的繞組間測量時，施加電流應以較小容量的額定電流為準，試驗結果中負載損耗應注明容量；短路阻抗應折算到大容量一側。

9、當試驗頻率不等于額定頻率時（其偏差小于5%），負載損耗可以認為近似相等，短路阻抗按式(7)折算：

       Zk=√{(Zkt×?r/?)2+(Pkt/10Sr)2[Kt2-(?r/?)2]} ---------------------------------- (7)

式中：

       Zk——參考溫度下的短路阻抗，%；

       Zkt——試驗溫度下的短路阻抗，%；

       ?r——額定頻率，單位為Hz；

       ?——試驗頻率，單位為Hz；

       Pkt——試驗溫度下的負載損耗，單位為W；

       Sr——額定容量，單位為kVA；

       Kt——電阻溫度換算系數（同10.5）。

10、當對變壓器的繞組是否存在缺陷及對產品結構的合理性產生懷疑時，可進行如下的單相負載試驗：

對于供電側繞組為YN、另一側為yn或d聯結的產品，可以輪流在一個相繞組（例如：AO、BO、CO)施加額定電流，而另一側三相短路，三次測量的阻抗壓降平均數乘以√3就相當于三相的壓降，三次負載損耗之和應相當于三相測量的負載損耗。

對于供電側繞組為Y、另一側為y或d聯結的產品，可輪流在每個雙相上施加額定電流，而另一側三相短路，依次測量阻抗壓降和負載損耗，允許將單相測量的結果換算到三相數據，其組阻抗壓降應乘以√3/2，總的負載損耗應為三次負載損耗之和的一半。

對供電側繞組為D、另一側為yn、y或d聯結的產品，可輪流在供電側每個雙相上施加2/√3額定電流，依次短路一相線圈（如在AB端供電、BC端短路）而另一側繞組三相短路，依次測量阻抗壓降和負載損耗；允許將單相測量結果換算到三相數據，其阻抗壓降等于三次測量的平均數，其負載損耗等于三次負載損粍之和的一半。

對于獨立繞組的三個單相的負載損耗應基本相等。對于自耦聯結繞組的三個單相損耗，一般B相較其他兩相略大一些。