王劍韜

摘 要：在電氣試驗(yàn)中變壓器是很關(guān)鍵的設(shè)備之一，它是一種單框芯式鐵心結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由電壓繞組、初級(jí)繞組以及鐵心三者相互繞制而成，它同時(shí)是一種能夠提供工頻電壓的試驗(yàn)用變壓器。為了使試驗(yàn)變壓器的使用效果得到改善，文章根據(jù)作者對(duì)變壓器的工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單描述變壓器電氣試驗(yàn)過程的步驟，方便以后進(jìn)行同類型變壓器電氣試驗(yàn)時(shí)作參考。

關(guān)鍵詞：變壓器；變電運(yùn)行；電氣試驗(yàn)

引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，電力事業(yè)也有了很大進(jìn)步，我國(guó)電子工業(yè)系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)、超高壓、自動(dòng)化、大容量的目標(biāo)，不同地區(qū)相互聯(lián)網(wǎng)同時(shí)還在不斷改進(jìn)以及建設(shè)。變壓器是轉(zhuǎn)換傳輸電能、電壓以及電流的靜止電器，在電力系統(tǒng)的配電以及輸變電這些設(shè)備當(dāng)中屬于其中關(guān)鍵又昂貴的一個(gè)設(shè)備，同時(shí)也處于電力設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中大容量、高故障的階段，變壓器只有安全運(yùn)行才可保證整個(gè)電子工業(yè)系統(tǒng)的可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也是電網(wǎng)能夠可靠運(yùn)行的保障。

1 變壓器的工作原理

通常變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)的相關(guān)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)其工作的。即在操作箱中不斷輸送電源，同時(shí)在操作箱中安裝過流自動(dòng)脫扣和零位連鎖設(shè)備→通過自耦調(diào)節(jié)器對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整→將變壓器初繞組不斷輸入，由電磁感應(yīng)的基本原理可知，次級(jí)繞組能夠得到和與其初級(jí)繞組數(shù)兩者之比是同倍數(shù)的電壓，這時(shí)流過穩(wěn)壓電容器的濾波和電壓硅堆整流就能夠把工頻電壓轉(zhuǎn)換成為直流電壓，當(dāng)然此直流電壓的大小是工頻電壓的兩倍左右。

2 簡(jiǎn)述變壓器發(fā)展對(duì)變電運(yùn)行電氣試驗(yàn)的影響

新材料和新工藝得到廣泛應(yīng)用，在材料以及性能等方面變壓器開始不斷得到改善。曾經(jīng)的油浸式電氣試驗(yàn)變壓器，因?yàn)橹亓亢腕w積等問題都無(wú)法滿足目前變電運(yùn)行的需要，而充氣式電氣試驗(yàn)變壓器在體積和重量方面都有所降低，更符合變電運(yùn)行的電氣試驗(yàn)的要求，因?yàn)镾F6氣體良好的不燃性和絕緣性能使其一躍成為電氣界的“新寵”。

串激電氣試驗(yàn)變壓器是由幾臺(tái)變壓器串接而成的。單臺(tái)電氣試驗(yàn)變壓器重量輕、容量小、電壓低、方便安裝和運(yùn)輸，還可以分開使用，但是在使用的時(shí)候需要注意變壓器的外殼和高壓尾一定要接地。為了確保設(shè)備的安全運(yùn)行，電氣試驗(yàn)變壓器的輸出通常是用串接限流電阻。

絕緣筒（工頻）電氣試驗(yàn)變壓器，它采用的是環(huán)氧澆注筒殼，屬于全絕緣處理。并且它具有很強(qiáng)的抗?jié)衲芰?，因漏磁性能夠有效削弱而使其承受電氣試?yàn)的短路電流的沖擊能力得以加強(qiáng)。

干式電氣試驗(yàn)變壓器具備體積小、性能優(yōu)良、重量輕以及便于攜帶等優(yōu)勢(shì)。由于它采用CD型鐵芯和線圈繞組環(huán)氧真空澆注等新工藝，所以與其他品種變壓器相比較而言，其重量和體積都大大降低，并且在絕緣強(qiáng)度和抗?jié)穸鹊确矫嬗辛速|(zhì)的飛躍，另外漏磁問題也得到有效的解決。

3 變壓器電氣試驗(yàn)研究

3.1 試驗(yàn)變壓器的使用條件

針對(duì)變壓器的使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提取相應(yīng)合理的使用條件，通常情況下有以下幾個(gè)方面：

（1）盡量不要把變壓器設(shè)備安裝在容易對(duì)變壓器絕緣的蒸汽、爆炸性介質(zhì)和其他的化學(xué)性積塵產(chǎn)生影響的區(qū)域。（2）在布置變壓器的區(qū)域要確?？諝獾淖畲笙鄬?duì)溫度達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，若空氣溫度處于25攝氏度左右，就要求空氣的相對(duì)濕度不大于85%。（3）當(dāng)然對(duì)變壓器四周環(huán)境的溫度也提出了相關(guān)要求：它的最低氣溫要保證在零下20攝氏度左右，它的最高氣溫要求處于零上40攝氏度左右。（4）在運(yùn)行試驗(yàn)變壓器的過程中不能在高壓條件下對(duì)設(shè)備進(jìn)行斷合，同時(shí)要在輸出端接上需要的所有保護(hù)電阻然后開始慢慢升高輸入的電壓。（5）為了變壓器能夠很好的散熱，對(duì)額定容量以及額定電壓條件下的變壓器有一定的要求，嚴(yán)格控制其運(yùn)行時(shí)間，若變壓器是處在額定電流以及額定電壓數(shù)值大小的2/3的工作環(huán)境下，就可以長(zhǎng)期并持續(xù)安全運(yùn)行，若不是處于額定電流以及額定電壓數(shù)值大小的2/3的工作環(huán)境下，就得保證變壓器只能持續(xù)運(yùn)行小于半小時(shí)，同時(shí)每次運(yùn)行的時(shí)間間隔要保證是運(yùn)行時(shí)間的五到十倍。

3.2 試驗(yàn)方法

（1）準(zhǔn)備做電氣試驗(yàn)時(shí)，要先確保控制箱的調(diào)壓器是否已經(jīng)調(diào)節(jié)到“零”處，然后確定儀器的每一個(gè)元件的接線是否保持良好接觸；（2）根據(jù)接線的原理把引線完整連接，同時(shí)確定是否已經(jīng)把變壓器以及控制箱安全接地；（3）接著把啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)，此時(shí)紅色指示燈開始變亮，綠色指示燈在接通電源以后就開始變亮，這時(shí)表明變壓器已開始通電，隨時(shí)升壓會(huì)升高；（4）所謂升壓即保持勻速然后順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓器的手柄，這時(shí)要隨時(shí)關(guān)注樣品的良好情況和儀表的顯示情況；（5）做完整個(gè)試驗(yàn)以后，要立刻將電壓調(diào)零，同時(shí)將停止按鈕向下按，接著就可以停止電源的供應(yīng)，這時(shí)可以把試驗(yàn)引線斷開。

4 電氣試驗(yàn)過程變壓器應(yīng)用的控制要點(diǎn)

4.1 在進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)，變壓器一般要得到較高的電壓才能運(yùn)行，然而由于變壓器的重量和體積與繞組電壓的3次方成正比關(guān)系，所以單臺(tái)變壓器的電壓要確保已保持在規(guī)定范圍內(nèi)。所以，在對(duì)變電器進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)，只要較多個(gè)變壓器的串連接就可以構(gòu)成串級(jí)試驗(yàn)變壓器，通常情況下是以三臺(tái)變壓器進(jìn)行串接，就是將一臺(tái)變壓器的所有電壓繞組作2相串聯(lián)的連接，接著將繞組累接串接至此臺(tái)變壓器的繞組上面，從而提供下級(jí)變壓器需要的勵(lì)磁電流。這時(shí)，每臺(tái)變壓器的鐵心與外殼都保持與此臺(tái)變壓器繞組的中點(diǎn)連接，這樣每臺(tái)變壓器外殼的對(duì)地都有不一樣的電位。如果第一臺(tái)變壓器所謂的繞組的起端保持接地，那么其輸出電壓是數(shù)值U2，對(duì)地帶電壓數(shù)值是0.5U2，同時(shí)第二臺(tái)變壓器的外殼帶變壓數(shù)值是1.5U2，而輸出端的電壓數(shù)值是2U2，第三臺(tái)和第二臺(tái)一樣，這時(shí)此試驗(yàn)輸出電壓的總和和3臺(tái)變壓器總的輸出電壓的和在數(shù)值上一樣，要保持單臺(tái)變壓器的電壓維持不變，這樣可在一定程度上減小各個(gè)變壓器的絕緣，同時(shí)還可減小套管的尺寸。

4.2 在進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)，通常串級(jí)變壓器的額定容量都小于單臺(tái)變壓器的額定容量，原因是前級(jí)變壓器要保持向后級(jí)變壓器提供勵(lì)磁容量和負(fù)荷容量，所以串級(jí)變壓器裝置存在利用率低以及級(jí)數(shù)多的特點(diǎn)，同時(shí)裝置的短路容量也會(huì)快速下降。研究顯示，通常單臺(tái)變壓器短路阻抗的范圍是6%到8%；然而三臺(tái)串聯(lián)變壓器短路阻抗的范圍是20%到30%，因此試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)都會(huì)受到一定的影響。

4.3 在進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)，使用的變壓器很容易出現(xiàn)過熱問題，可能是因?yàn)閼敉怆妷焊綦x開關(guān)的操作電流過少的緣故，這時(shí)使用的隔離開關(guān)額定電流裕度要更大一些；如果要確保變壓器能夠正常導(dǎo)電，可在觸座和觸指尾端相互之間加一個(gè)軟連接；對(duì)于電氣試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的故障，要嚴(yán)格把握控制箱的繼電器運(yùn)行過程確保調(diào)壓器的調(diào)零，而且停止電源切之后才可拿出試驗(yàn)樣品；同時(shí)，在進(jìn)行電容試驗(yàn)時(shí)，如果通過電容器的高壓端進(jìn)行放電工作，就要求調(diào)壓器要調(diào)零，這樣可以很好的防止觸電事故的產(chǎn)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

在電氣試驗(yàn)中，變壓器的應(yīng)用主要是檢測(cè)設(shè)備電器元件絕緣材料在工頻或直流電壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，是變電器變電運(yùn)行電氣試驗(yàn)中不可或缺的試驗(yàn)設(shè)備。對(duì)于試驗(yàn)中的細(xì)節(jié)問題仍需要我們的注意和解決。安全和方便是主題，這有利于試驗(yàn)變壓器的發(fā)展并使得電氣試驗(yàn)的安全性與便捷性得到了提高。

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