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交流耐压试验中试验设备的选择方法

2022-05-30 14:01:35

交流耐压试验用的设备通常有试验变压器、调压设备、过流保护装置、电压测量装置、保护球间隙、保护电阻及控制装置等,其中关键设备为试验变压器、调压设备、保护电阻及电压测量装置。

1、试验变压器

在选用试验变压器时,主要应考虑下面两点:

(1) 电压:根据被试品的试验电压,选用具有合适电压的ZC-501A试验变压器。试验电压较高时,可采用多级串接式试验变压器。要检查试验变压器所需低压侧电压是否与现场电源电压、调压器相配 。

(2) 电流:电流按式(1)计算:

        I=ωCxU        (1)

式中:

        I——试验变压器高压侧应输出的电流,mA;

        ω——角频率(2πƒ);

        Cx——被试品电容量,μF;

        U——试验电压,kV。

其中Cx可从测量被试品的电容量/tanδ中得到或参考表1-1选取。

相应求出试验所需电源容量P(kVA):

        P=ωCxU2×10-3        (2)

试验时,按P值选择试验变压器容量,一般不得超载运行。对采用电压互感器作试验电源时,容许在3min内超负荷3.5~5倍。

表1-1 常见被试品的电容量
被试品电容量(pF)
        绝缘子100以下
        高压套管150~1200
        电流互感器150~1200
        电磁式电压互感器10~100
        电容式电压互感器5000~20000
        高压断路器50~800
        电力变压器1MVA/100MVA3000/25000
        架空导线(每米)8~10
        全封闭组合电器母线部分(每米)30~50
        电力电缆(每米)50~400

2、调压设备

2.1 总述

调压器尽量采用自耦式,若容量不够,可采用移圈式调压器。调压器的输出波形,应接近正弦波,为改善电压波形可在调压器输出端并联一台电感、电容串联的滤波器。

常有的调压器有自耦调压器、移圈调压器、接触调压器和感应调压器。由于移圈高压器的输出电压波形在某一范围内有较大的畸变,现场不宜使用移圈调压器调压。

 

2.2 自耦调压器

自耦调压器是用碳刷接触调压,所以容量受到限制,适用于500V及以下小容量调压。

调压器容量按式(3)选用:

        P0=(0.75~1)P        (3)

式中:

        P0——自耦调压器容量;

        P——试验变压器容量。

2.3 接触调压器

接触调压器分自耦式和双绕组式等,因采用电刷接触调压而得名。接触调压器的最大特点是波形畸变小和阻抗电压低,容量也可以作得很大,这就从根本上克服了移圈调压器和普通自祸调压器的缺点,是一种较理想的调压设备。

接触调压器绕组采用纸包线和裸铜线绕制、电刷采用特制的银铜合金。调压过程中,电刷沿绕组绕向螺旋升或降实现连续、平衡调压,并且基本上可从零起升压。

2.4 移圈调压器

移圈调压器的容量选择以试验变压器容量相同为宜,但如调压器处于良好状态,可超负荷25%使用。最好在调压器输出端装设三次谐波滤波器,以改善电压波形。

3、保护电阻器

试验变压器的高压输出端应串接保护电阻器,用来降低被试品闪络或击穿时变压器高压绕组出口端的过电压,并能限制短路电流。

此保护电阻的取值一般为0.1Ω/V~0.5Ω/V,并应有足够的热容量和长度。该电阻的阻值不宜超过30kΩ,否则会引起正常工作时回路产生较大的压降和功耗。保护电阻器可采用水电阻器或线绕电阻器,线绕电阻器应注意匝间绝缘的强度,防止匝间闪络。保护电阻器的长度是这样选择的:当被试品击穿或闪络时,保护电阻器应不发生沿面闪络,它的长度应能耐受最大试验电压,并有适当裕度。保护电阻器的最小长度可参照表1-2选用。

与保护球隙串联的保护电阻器,其电阻值通常取1Ω/V,电阻器的长度亦按表1-2选用。

表1-2 保护电阻器最小长度
试验电压(kV)电阻器长度(mm)
50250
100500
150800


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