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赫兹电力 | 为什么要对变压器做串联谐振试验?

时间:2020-11-07  阅读:1367
赫兹电力导读:为什么要对变压器做串联谐振试验?串联谐振试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。
 
赫兹电力为什么要对变压器做串联谐振试验
 
  电力设备在运行中,绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化,其中包括整体劣化和部分劣化,形成缺陷。例如由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷。各种预防性实验方法,各有所长,均能分别发现一些缺陷,反应出绝缘的状况,但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压,作为安全运行的保证还不够有力。直流耐压试验虽然试验电压较高,能发现一些绝缘的弱点,但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质,在直流电压的作用下,其电压是按电阻分布的,所以交流电力设备在交流电场下的弱点使用直流作实验就不一定能够发现,例如发电机的槽部缺陷在直流下就不易被发现。交流耐压试验符合电力设备在运行中所承受的电气状况,同时交流耐压试验电压一般比运行电压高,因此通过实验后,设备有较大的安全裕度,所以这种试验已成为保证安全运行的一个重要手段。  但是由于串联谐振试验所采用的试验电压比运行电压高的多,过高的电压会使绝缘介质损失增大、发热、放电,会加速绝缘缺陷的发展,因此,某种意义上来讲,串联谐振试验是一种破坏性试验。
 
  在进行串联谐振试验之前,必须预先进行各项非破坏性试验,如测量绝缘电阻、吸收比、介质损耗因素tanδ、直流泄露电流等,对各项试验结果进行综合分析,以决定该设备是否受潮或有缺陷。若发现已存在问题,需预先进行处理,待缺陷消除后,方可进行串联谐振试验,以免在实验过程中,发生绝缘击穿,扩大绝缘缺陷,延长检修时间,增加检修工作量。
 
  首先,高电压,大容量设备进行串联谐振试验时所需的试验设备容量越来越大,常规工频耐压方法往往不能满足现场试验的需求,所以变压器现场试验广泛使用串联谐振耐压试验方法。
 
  串联谐振耐压试验时考核变压器、电抗器和电压互感器等设备电气强度的一个重要试验项目。以变压器为例,工频交流耐压试验只检查了绕组绝缘的电气强度,即高压、中压,低电压绕组间和对油箱、铁芯等接地部分的绝缘。而纵绝缘,即绕组匝间、层间、段间的绝缘没有检验。串联谐振耐压试验就是在变压器的低压侧施加比额定电压高一定倍数的电压,靠变压器自身的电磁感应在高压绕组上得到所需的试验电压来检验变压器的主绝缘和纵绝缘。特别是对中性点分级绝缘的变压器,由于不能采用外施高压进行工频交流耐压试验,其主绝缘和纵绝缘均由感应耐压试验来考核。
 
为了提高试验电压,又不使铁芯饱和,多采用提高电源频率的方法,这可从变压器的电势方程式来理解。
 
E=KfB
 
式中    E——感应电势;
 
     K——常数;
 
     F——频率;
 
     B——磁通密度。
 
  由此可见,在做串联谐振耐压试验时,若欲使磁通密度不变,当电压增加一倍时,频率就要相应的增加一倍。因此感应耐压试验电源的频率要大于额定频率的两倍以上,一般采用100Hz、150Hz、200Hz的电源频率。
 
  获得这样高频率的电源有以下几种方法:
 
  1.高频发电机组。它是由一个电动机拖动到一个高频的发电机所组成。发电机组的调压是通过改变励磁机的励磁变阻器,用励磁机来调节对发电机转子的励磁,从而达到发电机的定子输出电压平滑可调的目的。这种方法多在制造厂中应用。
 
  2.绕线式异步电动机反拖取得两倍频的试验电源。这种方法称为反拖法。它实际上是将绕线式异步电动机作为异步变频机应用的一个例子。
 
  3.用三项绕组接成开口三角形取得三倍频试验电源。这是现场进行感应耐压试验较易实现的一种方法。它们可以是3台单项变压器组合而成,也有采用五柱式变压器作为专用三倍频电源的。
 
  4.可控硅变频调压逆变电源。应用可控硅逆变技术来产生高频,用作感应耐压试验电源,具有显著优点。如重量   轻,可利用380V低压交流电源,装置兼有调压作用,节省大量设备等,因此是一种有希望的倍频感应耐压试验的电源装置。

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