串激試驗(yàn)變壓器是一種新型高壓測(cè)試設(shè)備，本系列產(chǎn)品采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)，初級(jí)繞組和高壓繞組同軸繞制在鐵芯上，從而減少漏磁通，增大繞組間的耦合。產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)緊湊，通用性強(qiáng)，使用攜帶方便，適用于電力系統(tǒng)及電力用戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)各種高壓電器設(shè)備的絕緣性能，是電力設(shè)備檢測(cè)及預(yù)防性試驗(yàn)所必備的試驗(yàn)儀器。
交流串激試驗(yàn)變壓器的操作步驟
1、按接線原理圖連接好引線，并將變壓器和控制箱可靠接地；
2、試驗(yàn)前，檢查各部位的接線是否接觸良好，并檢查控制箱的調(diào)壓器是否調(diào)至“零”位；
3、接通電源，綠色指示燈亮，按下啟動(dòng)按鈕，紅色指示燈亮，表示變壓器已通電，等待升壓；
4、順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄，進(jìn)行升壓，并密切注意儀表指示以及試品的情況；
5、試驗(yàn)完畢后，應(yīng)迅速將電壓降至零位，并按下停止按鈕，然后切斷電源，解開(kāi)試驗(yàn)引線。
交流串激試驗(yàn)變壓器的注意事項(xiàng):
1、做高壓試驗(yàn)時(shí)，必須由2人或2個(gè)以上人員參加，并明確做好分工，明確相互間的聯(lián)系方法。并有專(zhuān)人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安全及觀察試品的試驗(yàn)狀態(tài)；
2、變壓器和控制箱應(yīng)有可靠的接地；
3、試驗(yàn)過(guò)程中，升壓速度不能太快，也決不允許突然全電壓通電或斷電；
4、在升壓或耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí)，應(yīng)立即降壓，并切斷電源，停止試驗(yàn)，查明原因后再做試驗(yàn)。
①電壓表指針擺動(dòng)很大；
②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦的異味、冒煙現(xiàn)象；
③被測(cè)試品內(nèi)有不正常的聲音。
5、試驗(yàn)中，如果試品短路或故障擊穿，控制箱中的過(guò)流繼電器工作，此時(shí)，將調(diào)壓器回至零位，并切斷電源后，方可將試品取出。
6、進(jìn)行電容試驗(yàn)或進(jìn)行直流高壓泄漏試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)完畢后，將調(diào)壓器降至零位后，并切斷電源，然后，應(yīng)用放電棒將試品或電容器的高壓端對(duì)地進(jìn)行放電，以免存留在電容中的電勢(shì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
使用注意事項(xiàng)
⒈ 試驗(yàn)變壓器應(yīng)和操作箱（臺(tái)）配套使用，操作箱（臺(tái)）的使用方法，請(qǐng)?jiān)敿?xì)參閱操作箱（臺(tái)）使用說(shuō)明書(shū)。
⒉ 變壓器外殼、高壓尾必須接地。為確保安全，試驗(yàn)人員和其它被試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)變壓器之間必須保持足夠的距離。
⒊ 試驗(yàn)變壓器的輸出一般應(yīng)串接限流電阻以保護(hù)設(shè)備安全。
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相關(guān)熱詞：
等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測(cè)試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場(chǎng)強(qiáng)儀萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
電力變壓器向高電壓、大容量發(fā)展的趨勢(shì)，使得過(guò)去不成問(wèn)題的變壓器油流帶電現(xiàn)象明顯起來(lái)。在要求大容量小型化提高冷卻效率加速油循環(huán)后，變壓器油流帶電問(wèn)題更加突出，成為變壓器絕緣的一個(gè)新課題。
變壓器油流帶電的機(jī)理和特性
1.變壓器油流帶電的機(jī)理
高壓大型電力變壓器，無(wú)論是否通交流電，它的油流中都帶電荷。以下，分別就未通交流電前和投入運(yùn)行后的油流帶電機(jī)理敘述。
變壓器的繞組絕緣和作固定用的絕緣層壓板墊塊等均屬紙絕緣或木質(zhì)絕緣。這些固體絕緣的化學(xué)組成是纖維素加木質(zhì)素，它們帶有羥基(－OH)、醛基(－CHO)和羧基(－COOH)，在變壓器油的高速流動(dòng)下，油與固體絕緣發(fā)生摩擦，使得纖維素和木質(zhì)素分子被上述基因電子偏移中產(chǎn)生的－H8＋的正電性所覆蓋。帶正電性的－H8＋與相應(yīng)的負(fù)離子在油——紙界面上形成偶電層。因變壓器油高速流動(dòng)，偶電層的電荷發(fā)生分離，負(fù)電荷仍附著在絕緣紙板的表面，正電荷隨油流動(dòng)，形成油流帶正電荷。隨著變壓器油的循環(huán)流動(dòng)，被帶走的正電荷在油中的濃度差就顯示出來(lái)。
以上是OommenTV和DefrieEM的說(shuō)法，也是比較普遍的看法。此外還有GavisJ和KossmanI，他們對(duì)電離的產(chǎn)生和聚集有不同的看法，但對(duì)電流帶正電荷和絕緣表面帶負(fù)電荷的觀點(diǎn)是一致的。所以無(wú)論哪一種說(shuō)法都不與本文的論述矛盾。
運(yùn)行中油流帶電的機(jī)理
運(yùn)行中的變壓器，外加交流電場(chǎng)后加劇了上述靜電荷的起電作用。目前對(duì)高壓交流電場(chǎng)如何起著加劇靜電的起電作用尚無(wú)統(tǒng)一的說(shuō)法。比較容易接受的說(shuō)法是：在低場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域(場(chǎng)強(qiáng)＜0.5kV／mm)，已擴(kuò)散進(jìn)入油中的正離子群，因受交流電場(chǎng)的干擾，使得其視在電荷分布范圍更加寬廣；在高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域(場(chǎng)強(qiáng)＞1kV／mm)，交流電場(chǎng)則加速了紙絕緣——油界面上正負(fù)電荷的生成，導(dǎo)致油中正電荷密度增大。如美國(guó)核電站511MVA升壓變壓器絕緣擊穿事故，發(fā)生在該變尚處于輕負(fù)荷時(shí)這一事實(shí)，說(shuō)明了高強(qiáng)場(chǎng)交流電對(duì)油流帶電起的加劇作用。
2.油流帶電的基本特性
測(cè)量油流動(dòng)帶電的試驗(yàn)方法有：局部放電測(cè)量法，油中含氣體分析法和測(cè)量中性點(diǎn)泄漏電流法。后者是本文推薦的方法。
在油溫不變的情況下，線圈中性點(diǎn)的泄漏電流值隨油流速的增加而急劇增大。在各種穩(wěn)定流速下，中性點(diǎn)的泄漏電流隨油溫上升而增加；但是無(wú)論在什么流速下，當(dāng)油溫在50～60℃時(shí)，中性點(diǎn)的泄漏電流值為最大，油溫再繼續(xù)上升，此時(shí)的泄漏電流值反而下降。這是因?yàn)橛蜏卮笥?0～60℃后，變壓器油的導(dǎo)電率上升，部分正負(fù)電荷自行中和，導(dǎo)致中性點(diǎn)泄漏電流值反而減校這一特性給變壓器運(yùn)行帶來(lái)好處，即當(dāng)環(huán)境溫度大于20℃時(shí)，變壓器油溫達(dá)到允許上限前，泄漏電流已達(dá)最高值。
前面已說(shuō)過(guò)，變壓器油流帶電必須當(dāng)電荷積聚到一定程度后，才能產(chǎn)生泄漏電流。即在不同的油溫和油流速下，它有各自的開(kāi)始放電點(diǎn)。仍采用上述模型，在較高的流速下，測(cè)得不同油溫和油流速下的開(kāi)始放電點(diǎn)(即在中性點(diǎn)開(kāi)始可測(cè)出泄漏電流值的坐標(biāo)點(diǎn))。當(dāng)油流速為1.4pu時(shí)，任何油溫下都能產(chǎn)生中性點(diǎn)泄漏電流。這一點(diǎn)對(duì)大容量變壓器小型化是值得重視的一項(xiàng)特性。發(fā)生放電的流速下限，一般與油溫相對(duì)應(yīng)呈現(xiàn)U形。U字上口的張度和U字深度與變壓器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
3.影響油流帶電程度的因素
上述油溫和油速是影響油流帶電程度的主要因素，此外還有：變壓器油的品種及其成分，固體絕緣物的品種及其表面形態(tài)，油道結(jié)構(gòu)特征，絕緣的干燥程度以及變壓器的運(yùn)行電壓。
3.1固體絕緣物的種類(lèi)和其表面形態(tài)的影響
電力變壓器常用的幾種固體絕緣物，在一定的油流速試驗(yàn)所測(cè)的電位表明，它們帶電量的多少是按棉布帶＞縐紋紙＞層壓板＞牛皮紙的程序排列。這是指未加工的新材料而言的，當(dāng)它們的表面粗糙度不同時(shí)，上述順序可能改變。同一種材料，由于表面有傷痕或有大毛刺，則其油流帶電量將大幅度上升。
3.2油道結(jié)構(gòu)的影響
油道如均勻?qū)ΨQ(chēng)，如油流紊亂或局部油流速特高都會(huì)對(duì)油流帶電量產(chǎn)生較大影響。所以在設(shè)計(jì)和工藝上，固體絕緣物的外形要避免棱角、毛刺和傷痕，多用圓形或弧形，同一截面的油流能均勻些，相鄰油流截面要避免急劇變化。
3.3絕緣干燥度的影響
固體絕緣物的干燥度對(duì)油流帶電量和中性點(diǎn)泄漏電流都有影響，干燥度高將帶來(lái)高的絕緣電阻。油流帶電度多少也隨變壓器油中水分降低而升高。油中水份低于15×10-4%時(shí)具有較高的帶電趨勢(shì)。所以，當(dāng)交流電壓和其它條件均相同時(shí)，油流中的帶電量隨干燥度增高而加大，而絕緣電阻亦增大。此時(shí)將增大局部放電的電平。合格的高壓變壓器油中水份含量低于10×10-4%時(shí)，運(yùn)行中油流帶電電平較突出，是個(gè)值得提醒的問(wèn)題。
4.靜電放電
油流速超過(guò)1pu后，油流中將發(fā)生靜電放電。前述國(guó)產(chǎn)500kV級(jí)電力變壓器，在未通電啟動(dòng)冷油器油泵循環(huán)時(shí)聽(tīng)到變壓器內(nèi)有間歇放電聲，即靜電放電的表現(xiàn)。靜電放電的發(fā)生，有的是由于固體絕緣物上負(fù)電荷引起的；有的是由于油流中正電荷引起的；也有是由于局部積聚電荷濃度過(guò)大引起的。
曾進(jìn)行過(guò)這樣的試驗(yàn)，將縐紋紙?zhí)幱谄骄土魉?.5m/s的高速油流中，油中發(fā)生靜電放電所拍攝的照片呈樹(shù)枝形。這表明正負(fù)電荷在邊界層中且放電后繼續(xù)產(chǎn)生新電荷，故能形成較長(zhǎng)的放電。這與變壓器油流局部放電有相同之處，都能產(chǎn)生包含有H2和C2H2的氣體。
5.油流帶電度與導(dǎo)電率和介質(zhì)損密切相關(guān)
對(duì)市場(chǎng)上10種變壓器油分別用新油和人工劣化(150℃1h)后的劣化油進(jìn)行試驗(yàn)比較，說(shuō)明不同品種的新油，油流帶電度各不相同；同一品種在油的劣化過(guò)程中油流帶電度不斷增加；同一人工劣化程度時(shí)，油流帶電度亦因品種而異。該試驗(yàn)表明，如采取措施能抑制運(yùn)行中變壓器油的劣化速度，也就能抑制油流帶電度的增漲速度，從而減少放電量；減少放電量又可放慢油的劣化速度，它們之間呈良性循環(huán)。
在變壓器油中添加熱穩(wěn)定高的烷基苯系烴類(lèi)化合物，或添加對(duì)銅表面呈隋性并對(duì)油有抑制劣化的苯并三唑(BTA)，可降低油流中帶電度。BTA濃度超過(guò)5ppm后，帶電度下降，但BTA濃度過(guò)大會(huì)產(chǎn)生逆極性帶電，故投入添加劑應(yīng)注意濃度適中。BTA濃度≤5×10-6時(shí)，油流帶電度不變化，這是因?yàn)锽TA在此濃度下主要作用是和緩和銅表面的氧化，而氧化銅有增加帶電度的傾向。
換流變壓器是超高壓直流輸電工程中至關(guān)重要的關(guān)鍵設(shè)備，是交、直流輸電系統(tǒng)中的換流、逆變兩端接口的核心設(shè)備。它的投入和安全運(yùn)行是工程取得發(fā)電效益的關(guān)鍵和重要保證。換流變壓器的關(guān)鍵作用，要求其具有高可靠性和高技術(shù)性能。因?yàn)橛薪?、直流電?chǎng)、磁場(chǎng)的共同作用，所以換流變壓器的結(jié)構(gòu)特殊、復(fù)雜，對(duì)于保護(hù)措施的要求較高。
一、換流變壓器保護(hù)配置
原則：可靠、安全。每臺(tái)換流變壓器保護(hù)裝設(shè)兩臺(tái)保護(hù)裝置，每臺(tái)保護(hù)裝置的電源、輸入獨(dú)立，每臺(tái)裝置的輸出都可以到達(dá)斷路器的兩個(gè)跳閘線圈以及直流控制的兩個(gè)系統(tǒng)。每臺(tái)裝置采取措施防止自身誤動(dòng)作，而靠?jī)裳b置的或出口防止故障情況下的拒動(dòng)作。
目的：避免換流站特有的諧波對(duì)保護(hù)的影響，保護(hù)裝置應(yīng)從硬件和軟件上采取措施，使保護(hù)只針對(duì)工頻分量。
二、換流變壓器保護(hù)措施
1、穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)
由于變比和聯(lián)接組的不同，電力變壓器在運(yùn)行時(shí)，各側(cè)電流大小及相位也不同。在構(gòu)成繼電器前必須消除這些影響。換流變壓器的TA一般裝在各側(cè)繞組上，因此原、副邊繞組電流相位相同，因此只需要對(duì)變比的影響進(jìn)行補(bǔ)償。以下的敘述的前提均為已消除了變壓器各側(cè)幅值和相位的差異。
穩(wěn)態(tài)比例差動(dòng)保護(hù)用來(lái)區(qū)分感受到的差流是由于內(nèi)部故障還是不平衡輸出（特別是外部故障時(shí)）引起。裝置采用初始帶制動(dòng)的變斜率比率制動(dòng)特性，穩(wěn)態(tài)比率 差動(dòng)元件由低值比率差動(dòng)（靈敏）和高值比率差動(dòng)（不靈敏）兩個(gè)元件構(gòu)成[2]。為了保證區(qū)內(nèi)故障的快速切除，只有低值比率差動(dòng)元件（靈敏）設(shè)有TA飽和判 據(jù)，高值比率差動(dòng)元件（不靈敏）不設(shè)TA飽和判據(jù)。
對(duì)于換流變壓器分接頭調(diào)整造成的差動(dòng)電流不平衡，可用三種方法來(lái)解決：一是通過(guò)整定值躲開(kāi)；二是利用浮動(dòng)門(mén)檻自適應(yīng)調(diào)整；三是利用分接頭位置來(lái)調(diào)整。方法一、二簡(jiǎn)單實(shí)用，三實(shí)現(xiàn)起來(lái)復(fù)雜。
2、后備保護(hù)
后備保護(hù)包括過(guò)流、零序過(guò)流、過(guò)電壓、零序過(guò)壓、飽和保護(hù)。
過(guò)流保護(hù)，主要作為換流變壓器各種故障的后備保護(hù)。由于只需與直流系統(tǒng)的最大過(guò)負(fù)荷能力配合，靈敏度容易滿(mǎn)足要求，因此不需采用復(fù)合電壓閉鎖與方向閉鎖。
零序過(guò)流保護(hù)，主要作為換流變壓器接地故障后備保護(hù)。為防止變壓器和應(yīng)涌流對(duì)零序過(guò)流保護(hù)的影響，應(yīng)具有二次諧波制動(dòng)閉鎖措施。當(dāng)二次諧波含量超過(guò)一定比例時(shí)，閉鎖零序過(guò)流保護(hù)。
零序過(guò)壓保護(hù)為針對(duì)工況i的保護(hù)。因?yàn)閾Q流變壓器副邊不接地運(yùn)行，保護(hù)主要在閥解鎖前檢測(cè)閥側(cè)交流連線的零序電壓來(lái)判斷是否有接地故障。閥解鎖后保護(hù)要被閉鎖，因閥解鎖后會(huì)測(cè)得零序電壓，此電壓不是接地故障造成的。
飽和保護(hù)為針對(duì)工況的保護(hù)。由于TA無(wú)法傳變直流電流，因此只能間接的測(cè)量直流電流的大小。測(cè)量的原理如下：直流引起的鐵心飽和造成原邊繞 組零序電流中含有三次諧波，通過(guò)檢測(cè)零序電流中三次諧波峰值，可以等效出流過(guò)換流變壓器的直流電流。保護(hù)特性為根據(jù)變壓器的參數(shù)定義的反時(shí)限。
3、工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)
裝置中依次按相判別，當(dāng)滿(mǎn)足一定條件時(shí)，工頻變化量比率差動(dòng)動(dòng)作。工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)經(jīng)過(guò)涌流判別元件、過(guò)激磁閉鎖元件閉鎖后出口。
由于工頻變化量比率差動(dòng)的制動(dòng)系數(shù)可取較高的數(shù)值，其本身的特性抗區(qū)外故障時(shí)TA的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和能力較強(qiáng)。工頻變化量比率差動(dòng)元件提高了裝置在變 壓器正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)部發(fā)生輕微匝間故障的靈敏度。且工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)不會(huì)受換流變壓器分接頭調(diào)整造成的差動(dòng)電流不平衡的影響。
為了更好的保護(hù)換流變壓器，應(yīng)當(dāng)盡量采取以上保護(hù)措施，以提高其使用效率，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行以及企業(yè)、居民生產(chǎn)生活用電的供給。
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