变压器绕组介损试验教程视频

产生工频高压最主要的设备是工频高压试验变压器，它是高压试验的基本设备之一，工频试验变压器的工作原理与电力变压器相同，但由于用途不同，工频试验变压器又独有一些特点。

1.工频试验变压器的特点

工频高压试验变压器的工作电压很高，一般都做成单相的，变比较大，而且要求工作电压在很大的范围内调节。由于其工作电压高，对绕组绝缘需作特别考虑，为减轻绝缘的负担，应使绕组中的电位分布尽量保持均匀，这就要适当固定某些点的电位，以免在试验中因被试品绝缘损坏发生放电所引起的过渡过程使电位分布偏离正常情况太多，从而避免导致其绝缘损坏。当试验变压器的电压过高时，试验变压器的体积很大，出线套管也较复杂，给制造工艺带来很大的困难。故单个的单相试验变压器的额定电压一般只做到750 kV，更高电压时可采用串级获得。三相的工频高压试验变压器用得很少，必要时可用三个单相试验变压器组合成三相。

工频试验变压器工作时，不会遭受到大气过电压或电力系统内过电压的作用，而且不是连续运行，因此其绝缘裕度很低。在使用时应该严格控制其最大工作电压不超过其额定值。

工频试验变压器的额定容量应满足被试品击穿（或闪络）前的电容电流和泄漏电流的需要，在被试品击穿或闪络后能短时地维持电弧。这就是说，试验变压器的容量应保证在正常试验时被试品上有必需的电压，且在被试品击穿或闪络时，应保证有一定的短路电流，所以试验变压器的容量一般是不大的。一般情况下， 由于其负载大都是电容性的，根据电容电流的要求，工频试验变压器的容量可根据被试品的电容来确定，即

S=2πfCxU2×10-3

（3-14）

式中　U——被试品的试验电压，kV；

　　　Cx—被试品的电容，μF；

　　　f——电源的频率，工频为50 Hz；

　　　S——工频试验变压器的容量，kV·A。

工频试验变压器的高压侧额定电流在0.1～1A内，电压在250 kV及以上时，一般为1 A。对于大多数试品，一般可以满足试验要求。由于工频试验变压器的工作电压高，需要采用较厚的绝缘及较宽的间隙距离，所以其漏磁通较大，短路电抗值也较大，试验时允许通过短时的短路电流。

工频试验变压器在使用时间上也有限制，通常均为间歇工作方式，一般不允许在额定电压下长时间的连续使用，只有在电压和电流远低于额定值时才允许长期连续使用。由于工频试验变压器的容量小、工作时间短，因此，工频试验变压器不需要像电力变压器那样装设散热管及其他附加散热装置。

工频试验变压器大多数为油浸式，分为金属壳及绝缘壳两类。金属壳变压器又可分为单套管和双套管两类。单套管变压器的高压绕组一端接外壳接地，另一端（高压端）经高压套管引出，如果采用绝缘外壳，就不需要套管了；双套管变压器的高压绕组的中点通常与外壳相连，两端经两个套管引出，这样，每个套管所承受的电压只有额定电压的一半，因而可以减小套管的尺寸和质量，当使用这种形式的试验变压器时，若高压绕组的一端接地，则外壳应当按额定电压的一半对地绝缘起来。

国产的工频试验变压器的容量如下，对于额定电压为50 kV时，即高压绕组的额定电流为0.1 A，容量为5kV·A；对于额定电压为100 kV时，即高压绕组的额定电流为0.1 A或0.25 A，容量为10 kVA或25 kVA；对额定电压为150 kV，即高压绕组的额定电流为0.167 A或0.67 A，容量为25 kV ·A或100 kV·A；对额定电压为2502250 kV的工频试验变压器，～高压绕组的额定电流均取1 A。

2. 串接式工频试验变压器

如前所述，当单台工频试验变压器的额定电压提高时，其体积和质量将迅速增加，不仅在绝缘结构的制造上带来困难，而且费用也大幅度增加，给运输上亦增加了困难，因此，对于需要500～750 kV以上的工频试验变压器时，常将2～3台较低电压的工频试验变压器串接起来使用。这在经济、技术和运输方面都有很大的优点，使用上也较灵活，还可将两台接成二相使用，万一有一台试验变压器发生故障，也便于检修，故串接装置目前应用较广。

如图3.13所示是常用的三台试工频试验变压器T1、 T2、 T3串接的原理接线图。由图中可看到，三台工频试验变压器的高压绕组互相串联，后一级工频试验变压器的电源由前一级工频试验变压器高压端的激磁绕组供给。因此，工频试验变压器T2的铁芯和外壳的对地电位应与T1高压绕组的额定电压U相等，所以它必须用绝缘支架或支柱绝缘子支承起来，绝缘支架或支持绝缘子应能耐受电压U。同理，T3的铁芯和外壳的对地电压为2U，绝缘支架或支持绝缘子应能耐受电压2U。 T1、 T2、 T3高压绕组互相串联输出电压为3 U。

图3.13　三台工频试验变压器串联接线图

1—低压绕组2—高压绕组；3—激磁绕组

串接的工频试验变压器装置中，各工频试验变压器高压绕组的容量是相同的，但各变压器的容量（即低压绕组容量）和激磁绕组的容量并不相等。若忽略其损耗，T3高压绕组的容量设为S，低压绕组的容量亦为S ； T2的输出容量分为两部分，一部分由高压绕组供给负载，容量为S，另一部分由激磁绕组供给T3低压绕组，其容量亦为S，因此，T2低压绕组的容量为2S；同理可推出，T1的容量为3S。所以，三台串接的工频试验变压器装置中，每台变压器的容量是不相同的，三台变压器的容量之比为3∶2∶1。三台工频试验变压器串接，其输出容量Ssh = 3 S；如果串接的台数为n，则总的输出容量为Ssh = n S，而总的装置容量为

这样，n级串接装置容量的利用系数为

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由以上分析可见，随着工频试验变压器串接台数的增加，其利用系数越来越小，而且串接装置的漏抗比较大，串接的台数越多，漏抗越大。加上工频试验变压器外壳对地电容的影响，每台工频试验变压器上的电压分布都不均匀，因此，串接试验变压器串接的台数不宜过多，一般不超过三台。