工频交流试验电源

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工频交流试验电源

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工频交流试验电源装置的组成 交流电源部分 交流电源部分是指试验装置的交流电 源接入到控制系统前这部分，由接线柱或 电源插座和闸刀及保险丝组成，这部分是 我省对高压试验安全的重点要求之一

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低压控制保护部分 低压控制保护部分是指低压输出之前 的试验路保护系统，是由分合闸按钮、空 气开关、过电流继电器、过电压继电器、 时间继电器、电流设定装置、电压设定装 置、时间设定装置、电流表、电压表组成。

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调压部分 调压部分是指试验回路电压调节系统， 是由调压器组成。常用的调压器有自藕调 压器、移圈式调压器和感应调压器 及变电 阻器 。

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升压部分 升压部分是指试验回路将低电压变成 高电压的系统，它是由单台或多台升压变 压器组成。

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电压测量部分 电压测量部分是指高电压产生后监视高 压侧实际电压的测量系统

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高压保护部分 高压保护部分是指高压击穿时保护试 验变压器系统和高压过压时保护试品、试 验装置不被损坏的保护系统，它是由保护 电阻和球间隙组成。

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工频交流试验电源装置的工作原理

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工频交流试验装置的工作原理是： 1、由工频交流电源供电，通过控制器向调压 器供电，调压器改变输出电压的幅值，经 试验变压器将低电压变换成高电压，向被 试品供电；

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2、为了保证输送的电压准确，在被试品的两 端并联高压电压测量系统，监测加在被试 品两端的实际电压满足试验要求，高压测 量系统是由高压阻抗臂和低压阻抗臂及数 字多用表组成

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3、为了保证试品击穿不损坏试验装置，在高 压试验变压器输出串联一个电阻R1 ; 4、在控制器中也加入了低压回路的保护装置 和低压电压测量系统，使工频高压试验装 置在高低压故障时均能受到保护不被损坏。

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保护电阻的选择 电阻的阻值设计为每千伏200 通常利 用线绕电阻或水电阻作为保护电阻

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装置额定电流的选择 计算方式为： Ic = ω CxUe mA ---------------------------(1) 式中 Ic - 通过试验变压器高压侧电容电流，mA; Cx-被试品电容量，pF; Ue-被试品两端施加的试验电压(有效值),kV;

ω ——所加电压的角频率。

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装置额定容量的选择 计算方式为： Se = ω C x U e2 kVA ---------------------------(2) 式中 Se — 试验变压器的容性容量，kVA; Ue -试品两端施加的试验电压(有效值),kV; Cx ——被试品电容量，pF ω——所加电压角频率。

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试验装置的补偿方法 补偿方法：采用高压电抗器与被试品并联， 使流过电抗器的感性电流与流过被试品的 容性电流相补

偿，可减小流过试验变压器 的电流，从而减小试验变压器的所需容量

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串级式试验装置 现场试验时，有时需要较高的试验电压，而单台试验变压 器的电压不会作得太高。常采用几个变压器串接的办法来 提高试验电压。第一台试验变压器的高压绕组一端接地， 另一端串联一绕组供给第二台变压器低压绕组励磁，第二 台变压器的高低压侧一端和变压器的外壳相连，它们都处 于第一台高压端的对地电压，即为U2,因此第二台变压 器的外壳必须对地绝缘起来。第二台变压器高压端的对地 电压就是两台变压器的高压端输出电压之和，即为2U2。 显然，第三台变压器的外壳电位为2U2,其高压端对地电 位为3 U2,即通过三台变压器串联，可以获得3倍于单台 试验变压器额定电压的试验电压。

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需要注意的是：串级式试验变压器的试验输出额 定容量不等于装置总容量。对三台变压器串接组 成的串级式试验变压器来讲，若该装置输出的额 定试验容量，则最高一级变压器的高压侧绕组额 定电压为U,额定电流为I,装置的额定容量为 U I UI、。第二台变压器的额定容量为2 UI。这是因 为这台变压器除了要直接供应负载UI的容量外， 还得供给最高一级变压器的励磁容量U I。同理， 最下面一台变压器应具有的额定容量为3 U I。所 以每台变压器的容量是不相同的。串级式试验变 压器整套设备的总容量应为最低一级变压器容量。

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倍频耐压试验方法 倍频耐压试验又称感应耐压试验，对变压器、电 磁式电压互感器等，常采用从二次加压而使一次 得到高压的试验方法来检查被试品绝缘。这种加 压方法不仅可以检查被试品的主绝缘(指绕组对 地、相间和不同电压等级绕组间的绝缘),而且 还对变压器、电压互感器的纵绝缘(同一绕组层 间及段间绝缘)也进行了考验。而通常的工频耐 压试验只是考验了主绝缘，却没有考验纵绝缘， 因此要做感应耐压试验。感应耐压试验又分为工 频感应耐压试验及倍频(100~400Hz)感应耐压 试验两种。

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对变压器、电磁式电压互感器进行倍频感 应耐压试验时，通常在低压绕组上施加频 率为100~200Hz之间，2倍于额定电压的试 验电压，其他绕组开路。因为变压器在工 频额定电压下，铁芯伏安特性曲线接近饱 和部分。若在被试品一侧施加小于或等于 额定电压，则空载电流会急剧增加，达到 不能允许的程度。为了施加额定电压又不 使铁芯磁通饱和，多采用增加频率的方法， 即倍频耐压方法。

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三倍频的电源结构： 原始的三倍频电源是由控制器和三相调压器及三 台全绝缘试验变压器组成，将试验变压器二次用 三相电

源输入，将试验变压器高压侧接成开口三 角输出，这就使变压器输出的电压频率为150Hz。 目前已有许多厂在生产谐振电源的基础上，将控 制电源单独使用，这就是目前新一代的倍频电源， 它的电源质量要比原始的三倍频电源质量好，容 易控制电压，操作简单。

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感应耐压试验电压持续时间不得小于15s, 具体试验时间按下式计算：

120× (额定频率) t= (试验频率)

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