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交流耐壓試驗中試驗設備的選擇方法

2022-05-30 14:01:35

交流耐壓試驗用的設備通常有試驗變壓器、調壓設備、過流保護裝置、電壓測量裝置、保護球間隙、保護電阻及控制裝置等,其中關鍵設備為試驗變壓器、調壓設備、保護電阻及電壓測量裝置。

1、試驗變壓器

在選用試驗變壓器時,主要應考慮下面兩點:

(1) 電壓:根據被試品的試驗電壓,選用具有合適電壓的ZC-501A試驗變壓器。試驗電壓較高時,可采用多級串接式試驗變壓器。要檢查試驗變壓器所需低壓側電壓是否與現場電源電壓、調壓器相配 。

(2) 電流:電流按式(1)計算:

        I=ωCxU        (1)

式中:

        I——試驗變壓器高壓側應輸出的電流,mA;

        ω——角頻率(2π?);

        Cx——被試品電容量,μF;

        U——試驗電壓,kV。

其中Cx可從測量被試品的電容量/tanδ中得到或參考表1-1選取。

相應求出試驗所需電源容量P(kVA):

        P=ωCxU2×10-3        (2)

試驗時,按P值選擇試驗變壓器容量,一般不得超載運行。對采用電壓互感器作試驗電源時,容許在3min內超負荷3.5~5倍。

表1-1 常見被試品的電容量
被試品電容量(pF)
        絕緣子100以下
        高壓套管150~1200
        電流互感器150~1200
        電磁式電壓互感器10~100
        電容式電壓互感器5000~20000
        高壓斷路器50~800
        電力變壓器1MVA/100MVA3000/25000
        架空導線(每米)8~10
        全封閉組合電器母線部分(每米)30~50
        電力電纜(每米)50~400

2、調壓設備

2.1 總述

調壓器盡量采用自耦式,若容量不夠,可采用移圈式調壓器。調壓器的輸出波形,應接近正弦波,為改善電壓波形可在調壓器輸出端并聯一臺電感、電容串聯的濾波器。

常有的調壓器有自耦調壓器、移圈調壓器、接觸調壓器和感應調壓器。由于移圈高壓器的輸出電壓波形在某一范圍內有較大的畸變,現場不宜使用移圈調壓器調壓。

 

2.2 自耦調壓器

自耦調壓器是用碳刷接觸調壓,所以容量受到限制,適用于500V及以下小容量調壓。

調壓器容量按式(3)選用:

        P0=(0.75~1)P        (3)

式中:

        P0——自耦調壓器容量;

        P——試驗變壓器容量。

2.3 接觸調壓器

接觸調壓器分自耦式和雙繞組式等,因采用電刷接觸調壓而得名。接觸調壓器的最大特點是波形畸變小和阻抗電壓低,容量也可以作得很大,這就從根本上克服了移圈調壓器和普通自禍調壓器的缺點,是一種較理想的調壓設備。

接觸調壓器繞組采用紙包線和裸銅線繞制、電刷采用特制的銀銅合金。調壓過程中,電刷沿繞組繞向螺旋升或降實現連續、平衡調壓,并且基本上可從零起升壓。

2.4 移圈調壓器

移圈調壓器的容量選擇以試驗變壓器容量相同為宜,但如調壓器處于良好狀態,可超負荷25%使用。最好在調壓器輸出端裝設三次諧波濾波器,以改善電壓波形。

3、保護電阻器

試驗變壓器的高壓輸出端應串接保護電阻器,用來降低被試品閃絡或擊穿時變壓器高壓繞組出口端的過電壓,并能限制短路電流。

此保護電阻的取值一般為0.1Ω/V~0.5Ω/V,并應有足夠的熱容量和長度。該電阻的阻值不宜超過30kΩ,否則會引起正常工作時回路產生較大的壓降和功耗。保護電阻器可采用水電阻器或線繞電阻器,線繞電阻器應注意匝間絕緣的強度,防止匝間閃絡。保護電阻器的長度是這樣選擇的:當被試品擊穿或閃絡時,保護電阻器應不發生沿面閃絡,它的長度應能耐受最大試驗電壓,并有適當裕度。保護電阻器的最小長度可參照表1-2選用。

與保護球隙串聯的保護電阻器,其電阻值通常取1Ω/V,電阻器的長度亦按表1-2選用。

表1-2 保護電阻器最小長度
試驗電壓(kV)電阻器長度(mm)
50250
100500
150800


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