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工頻耐壓試驗裝置

一、概述

工頻耐壓試驗是鑒定電力設(shè)備絕緣強度的嚴(yán)格、有效和直接的方法。它能檢查出那些危險性較大的集中缺陷，對判斷電力設(shè)備能否繼續(xù)參加運行具有決定性作用，是保證設(shè)備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。

本裝置是根據(jù)國家新電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的、性能*的耐壓試驗設(shè)備，用于對各種電器產(chǎn)品、電氣元件、絕緣材料等進(jìn)行規(guī)定電壓下的絕緣強度試驗，以考核產(chǎn)品的絕緣水平，發(fā)現(xiàn)被試品的絕緣缺陷，衡量過電壓的能力。

二、產(chǎn)品特點

?監(jiān)視功能：高壓電壓 低壓電流  零位指示  電源指示 工作指示 計時指示

?保護(hù)功能：過流保護(hù)、零位啟動保護(hù)、聲光語言報警提醒

?采用新型時間繼電器，計時范圍更廣（1S～99H）

?采用新型電流繼電器，更、更可靠，確保人身及設(shè)備安全。

?試驗變壓器高壓線圈為圓筒多層塔式，由聚酯漆包線及高耐壓值絕緣材料繞制而成。

?試驗變壓器（5kVA以上）裝有可移動的鐵輪。具有重量輕、體積小、移動方便、性能*等特點。

三、設(shè)備組成

1、選型配置

標(biāo)準(zhǔn)配置 □ 分體式 操作部分：

□箱式(不大于5kVA) / □臺式

容量：    kVA（小于200kVA）

輸入：□AC220V / □AC380V 試驗變壓器：

□交流 / □交直流

□油變 / □干變 / □氣變

容量：    kVA（小于200kVA）

輸出：AC  kV(小于300kVA)

□ 一體式 □箱式（不大于20kV） / □臺式(不大于30kV)

容量：     kVA(小于300kVA)

輸入：□AC220V / □AC380V  輸出：AC    kV(不大于30kV)

客戶選配 □標(biāo)準(zhǔn)高壓分壓器

□保護(hù)球隙

□直流微安表

□放電棒

□保護(hù)水阻

□高壓濾波電容

其它：

2、對應(yīng)實物

控制箱油浸式變壓器一套  

控制臺油浸式變壓器一套

控制箱  

控制臺

油變  

氣變  

干變

四、技術(shù)指標(biāo)

1、使用條件：

（1）工作場所應(yīng)無嚴(yán)重影響絕緣的氣體、蒸汽、化學(xué)性塵埃及其它爆炸性和腐蝕性介質(zhì)。

（2）環(huán)境溫度    -20～+50℃

（3）環(huán)境濕度    ≤85% RH（無凝結(jié)水）

2、控制箱（臺）參數(shù)：（常規(guī)參數(shù)見下表）

規(guī)格 容量 輸 入 電 源 輸  出 電 壓 重量（kg）

相數(shù) （V） （A） （V） （A）

2/220 2 1 220 10 0-250 8 14

3/220 3 1 220 15 0-250 12 16

5/220 5 1 220 25 0-250 20 18

10/220 10 1 220 50 0-250 40 80

15/380 15 2 380 37.5 0-430 34.8 90

20/380 20 2 380 50 0-430 46.5 100

25/380 25 2 380 62.5 0-430 58.1 120

30/380 30 2 380 75 0-430 69.7 140

50/380 50 2 380 125 0-430 116.2 160

100/380 100 2 380 250 0-430 232.5 250

說明：如有特殊參數(shù)要求，可按用戶的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計制作。

3、試驗變壓器參數(shù)：（常規(guī)參數(shù)見下表）

規(guī)格

容量

kVA 低壓側(cè) 高壓側(cè) 高壓側(cè)（交直流變壓器） 測量變比 60分鐘溫升℃ 阻抗電壓％ 空載電流

％

質(zhì)量

kg

電壓

V 電流

A 交流輸出 直流輸出

電壓kV 電流 電壓kV 電流

1.5/50 1.5 200 7.5 50 30 70 21.4 500 50 10 <4 19.5

3/50 3 200 15 50 60 70 42.9 500 50 10 <4 27

5/50 5 200 25 50 100 70 71.4 500 50 10 <4 52

10/50 10 200 50 50 200 70 142.9 500 50 10 <4 80

15/50 15 400 37.5 50 300 70 214.3 500 50 8 <4 120

20/50 20 400 50 50 400 70 285.7 500 50 8 <4 140

30/50 30 400 75 50 600 70 428.6 500 50 8 <4 155

50/50 50 400 125 50 1000 70 714.3 500 50 8 <4 184

10/100 10 200 50 100 100 140 71.4 1000 50 10 <4 135

15/100 15 400 37.5 100 150 140 107.1 1000 50 8 <4 150

20/100 20 400 50 100 200 140 142.9 1000 50 8 <4 215

30/100 30 400 75 100 300 140 214.3 1000 50 8 <4 250

50/100 50 400 125 100 500 140 357.1 1000 50 8 <4 290

10/150 10 200 50 100 66.7 140 47.6 1500 50 10 <4 180

15/150 15 400 37.5 150 100 210 71.4 1500 50 8 <4 200

20/150 30 400 50 150 133.3 210 95.2 1500 50 8 <4 220

30/150 30 400 75 150 200 210 142.9 1500 50 8 <4 280

50/150 50 400 125 150 333.3 210 238.1 1500 50 8 <4 340

說明：如有特殊參數(shù)要求，可按用戶的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計制作。

上表的重量以油浸式試驗變壓器為例，干式試驗變壓器和充氣式試驗變壓器稍有不同。                            

五、接線及工作原理  

1、調(diào)壓部分接線及原理

調(diào)壓部分由控制部分和試驗變壓器組成?？刂撇糠质怯山佑|式調(diào)壓器及其控制、保護(hù)、測量、信號電路組成。試驗變壓器由低壓繞組、高壓繞組、儀表繞組三部分組成。

試驗變壓器為交直流兩用時，試驗變壓器配置了高壓硅堆（油變、氣變?yōu)閮?nèi)置，干變?yōu)橥庵茫邏嚎奢敵鼋涣骱椭绷?。輸出交流時，要求接入短路桿（油變、氣變）或去掉外置硅堆（干變）；輸出直流時，要求擰出短路桿（油變、氣變）或加上外置硅堆（干變）

通過接入工頻電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器，以獲得所需要的試驗高壓電壓值。其工作原理見圖1：

圖1  調(diào)壓工作原理

交流變壓器            交直流變壓器(油變、氣變)

圖2  變壓器原理示意圖

2、試驗部分接線及原理

     做耐壓試驗時，控制部分、變壓器的接地端及高壓尾必須可靠接地。有條件的情況下，做工頻耐壓試驗請加上限流電阻、標(biāo)準(zhǔn)高壓分壓器、球隙保護(hù)電阻及保護(hù)球隙，如圖3。

做直流耐壓試驗請另外加上微安表，微安表必須接在硅堆和被試器之間，油變或氣變一般擰在高壓頭上面（要求擰出短路桿），干變擰在外置硅堆上面；為了更準(zhǔn)確顯示高壓直流泄漏電流，請將分壓器的高壓線接在微安表和硅堆之間，（油變、氣變）如圖4，（干變）如圖5。

圖3  工頻耐壓試驗原理圖

圖4  直流耐壓試驗原理圖(油變、氣變)  

圖5  直流耐壓試驗原理圖(干變)  

耐壓試驗中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在100~300mA時，可取0.5~1Ω/V(試驗電壓)；高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時，可取1Ω/V(試驗電壓)。常用水電阻作為限流電阻，管子長度可按150kV/m考慮，管子粗細(xì)應(yīng)具有足夠的熱容量(水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值)。

球間隙及保護(hù)電阻：當(dāng)電壓超過球間隙整定值時(一般取試驗電壓的110%~120%)，球間隙放電，對被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)電阻可按1Ω/V(試驗電壓)選取。

在工頻耐壓試驗中，低電壓側(cè)測量電壓(儀表電壓)不是非常準(zhǔn)確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏抗，在這個漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗時，試驗變壓器的漏抗必然存在著壓降。為了準(zhǔn)確測量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側(cè)接入標(biāo)準(zhǔn)高壓分壓器來測量電壓。

五、面板結(jié)構(gòu)說明  

1、操作箱面板

控制箱為箱式鋁合金結(jié)構(gòu)，面板采用拉絲鋁合金工藝，所有電器元件均裝在骨架上，便于安裝和維修。面板元件布置如下：

2、操作臺面板

操作臺為臺式結(jié)構(gòu)，殼體為冷扎鋼板結(jié)構(gòu)，面板采用鋁合金拉絲工藝，面板元件布置如下：

六、操作指南

本裝置在操作之前應(yīng)根據(jù)不同被試品的容量、電壓等級，先計算好大工作電流，并調(diào)整電流保護(hù)器。其試驗接線應(yīng)參考本說明書中圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，必須可靠接地。

1、操作要點

（1）試驗前，應(yīng)了解被試品的試驗電壓，同時了解被試品的其他試驗項目及以前的試驗結(jié)果。若被試品有缺陷或異常，應(yīng)在消除后再進(jìn)行耐壓試驗。

（2）試驗現(xiàn)場應(yīng)圍好遮攔或圍繩，掛好標(biāo)示牌，并派專人監(jiān)護(hù)。

（3）試驗前，被試品表面應(yīng)擦拭干凈，將被試品的外殼和非被試?yán)@組可靠接地。被試品為新沖油設(shè)備時，應(yīng)按《規(guī)程》規(guī)定使油靜止一定時間再升壓，對110kV及以下的充油電力設(shè)備，在注滿油后靜置時間應(yīng)不少于24小時，對220kV及330kV的充油電力設(shè)備，靜置時間應(yīng)不少于48小時。

（4）接好試驗接線后，應(yīng)由有經(jīng)驗的人員檢查，確認(rèn)無誤后方可升壓。

（5）升壓前，首先檢查調(diào)壓器是否在零位。調(diào)壓器在零位方可升壓。

（6）升壓過程中不僅要監(jiān)視電壓表的變化，還應(yīng)監(jiān)視電流表的變化，以及被試品電流的變化。升壓時要均勻升壓，不能太快。升至規(guī)定試驗電壓時，開始計算時間，時間到后，緩慢均勻降下電壓。絕不允許不降壓就先跳開電源開關(guān)。

（7）試驗中發(fā)現(xiàn)表針擺動或被試品有異常聲響、冒煙等應(yīng)立即降下電壓，拉開電源，在高壓側(cè)掛上接地線后，再查明原因。

（8）耐壓試驗前后均應(yīng)測量被試品的絕緣電阻。

2、操作步驟

（1） 按試驗要求將控制部分、試驗變壓器、被試品正確接好線，必須可靠接地，請參考圖1、圖2、圖3、圖4、圖5。

（2） 根據(jù)試驗的要求，整定“時間繼電器”及“過流繼電器”。

A  時間繼電器設(shè)置：

T1，T2，T3，T4設(shè)置0~9任意數(shù)字，T可設(shè)置為H(小時)，M(分鐘)，S(秒)。

根據(jù)試驗要求，在1S~99H內(nèi)可以任意設(shè)置定時時間。

B 過流繼電器設(shè)置：

過流動作設(shè)定值=過流繼電器刻度盤讀數(shù)×測量變比×K，其中K為電流倍率/切除開關(guān)的狀態(tài)值，分別為X1，X2，OFF，電流倍率/切除開關(guān)處于×1，×2位置時，K值分別為1、2，切換為OFF擋時，K值為+∞。（注：不要使用OFF檔，因為會使變壓器失去過流保護(hù)功能而導(dǎo)致設(shè)備損壞。測量變比為電流互感器的變比，沒有電流互感器時為1）。

（3） 接入電源，此時，“電源燈”亮，表示外部電源已引入。如“零位燈”亮，表示調(diào)壓器在零位。如“零位燈”不亮，應(yīng)逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)調(diào)壓器手柄至“零位燈”亮，表示可進(jìn)行調(diào)壓操作。

（4）按“啟動按鈕”。此時，“送電燈”，“電源燈”和“零位燈”亮；進(jìn)入送電狀態(tài)。

（5）以2kV/S勻速順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄至被試品規(guī)定的耐壓值，并密切注視電流表（直流耐壓試驗時，同時密切注視直流微安表）。此時，“電源燈”，“工作燈”亮；“零位燈”滅。

（6）根據(jù)試驗啟動“計時按鈕”，計時開始，并注意被試品的情況。

（7）當(dāng)耐壓計時到時，操作臺自動聲光報警。應(yīng)立即逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄至零位，按下停止按鈕和解除計時按鈕自鎖狀態(tài)。此時“電源燈”， “零位燈”亮，“工作燈”滅。試驗即告完畢

（8）拔掉電源，拆除接線，試驗結(jié)束。

（9）在升壓或耐壓過程中，如發(fā)生短路、閃絡(luò)、擊穿過流時，過流繼電器動作，切斷主回路。此時應(yīng)將調(diào)壓器逆時針旋轉(zhuǎn)至零位，切斷電源，并查明原因，并作詳細(xì)記錄。

（10）試驗完畢，降壓，切斷電源后應(yīng)用放電棒將被試品及試驗裝置本身充分放電。

七、產(chǎn)品維護(hù)

1、開箱驗收時，應(yīng)檢查主控回路接線是否松動，調(diào)壓器電刷是否接觸良好；

2、長期不用時，使用前應(yīng)用500V兆歐表測量絕緣電阻，其阻值不低于0.5MΩ；

3、電源電壓應(yīng)符合控制箱（臺）銘牌上的輸入電壓值；

4、本裝置設(shè)有過電流保護(hù)，出廠已調(diào)整為額定電流的50%。用于小負(fù)載時，應(yīng)根據(jù)被試品的額定容量電流重新設(shè)定；

5、使用完畢后，應(yīng)關(guān)好控制箱（臺）門，以保持控制箱（臺）內(nèi)部清潔。

八、注意事項

1、按照您所進(jìn)行的試驗接好工作線路。試驗變壓器的外殼以及操作系統(tǒng)的外殼必須可靠接地。試驗變壓器的高壓繞組的X端（高壓尾）以及測量繞組的F端必須可靠接地。

2、做串級試驗時，第二級、第三級試驗變壓器的低壓繞組成X端，測量繞組的F端以及高壓繞組的X端（高壓端）均接本級試驗變壓器具外殼。第二級、第三級試驗變壓器的外殼必須通過絕緣支架接地。

3、接通電源前，操作系統(tǒng)的調(diào)壓器必須調(diào)到零位后方可接通電源，合閘，開始升壓。從零開始勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。升壓方式有：快速升壓法，即20s逐級升壓法；慢速升壓法，即60s逐級升壓法；極慢速升壓法供選用。電壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗電壓的75％后，再以每秒2％額定試驗電壓的速度升到您所需的試驗電壓，并密切注意測量儀表的及被試品的情況。升壓過程中或試驗過程中如發(fā)現(xiàn)測量儀表的指示及被試品情況異常，應(yīng)立即降壓，切斷電源，查明情況。

4、試驗完畢后，應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速的將調(diào)壓器返回至零位，然后切斷電源。本產(chǎn)品不得超過額定參數(shù)使用。

5、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時，除熟悉本說明書外，還必須嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程?？蓞⒄誈B311.1 – 97《高壓輸變設(shè)備的絕緣配合，高壓試驗技術(shù)》；《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》等。