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YD/YD（JZ）系列輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器
一.概述
YD系列輕型交流高壓試驗(yàn)變壓器是根據(jù)機(jī)電部《試驗(yàn)變壓器》標(biāo)準(zhǔn)在原同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)大量改進(jìn)后而生產(chǎn)的，YD（JZ）系列輕型交直流高壓試驗(yàn)變壓器是在YD系列試驗(yàn)變壓器的基礎(chǔ)上按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《ZBK—41006—89》經(jīng)過(guò)改進(jìn)后而生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品。本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、通用性強(qiáng)和使用方便等特點(diǎn)。特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。是高壓試驗(yàn)中*的重要設(shè)備。
二.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
YD系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)。初級(jí)繞組繞在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu)，整體外形顯得美觀大方。其外部結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。
圖一、變壓器外部接構(gòu)圖 圖二、變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
1、短路桿D 2、均壓球 3、高壓套管 4、變壓器提手
5、油閥 6，7、—次壓輸入a、x 8、9、測(cè)量端子E、F 10、變壓器接地端
11、高壓尾X 12、高壓輸出A 13、高壓硅堆 14、變壓器油
15、鐵芯 16、一次低壓繞組 17、測(cè)量繞組 18、二次高壓繞組
在YD、YD（JZ）試驗(yàn)變壓器中，a、x為低壓輸入端子，E、F為儀表測(cè)量端子，A、X為高壓輸出。YD系列中無(wú)高壓硅堆。
三.工作原理
YD、YD（JZ）系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)I．I．用工頻220V（10KVA以上為380V）電源接人 X（T）C（為本公司生產(chǎn)的試驗(yàn)變壓器配套設(shè)備，詳細(xì)資料請(qǐng)見(jiàn)其具體使用說(shuō)明書）系列操作箱（臺(tái)），經(jīng)操作箱內(nèi)自耦調(diào)壓器（50KVA以上調(diào)壓器外附）調(diào)節(jié)至0—200V（或0—400V）電壓輸出至YD、YD（JZ）試驗(yàn)變壓器的初級(jí)繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗(yàn)變壓器高壓繞組可獲得試驗(yàn)所需的高電壓。
1、單臺(tái)YD試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖三：
圖三：?jiǎn)闻_(tái)YD試驗(yàn)變壓器的工作原理圖
2、YD（JZ）系列交直流試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖四。
圖四：YD（JZ）試驗(yàn)變壓器的工作原理圖
圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當(dāng)用一短路桿將高壓硅堆短接時(shí)，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取出短路稈時(shí)，作為直流輸出狀態(tài)。
3、三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)獲得更高電壓的結(jié)線原理見(jiàn)圖五。
串級(jí)高壓試驗(yàn)變壓器有很大的*性，因?yàn)檎麄€(gè)試驗(yàn)裝置由幾臺(tái)單臺(tái)試驗(yàn)變壓器組成，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器容量小、電壓低，重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。它既可串接成高出幾倍的單臺(tái)試驗(yàn)變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺(tái)試驗(yàn)變壓器單獨(dú)使用。整套裝置投資小，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。圖五中，在*級(jí)和第二級(jí)的每個(gè)單元試驗(yàn)變器中都有一個(gè)勵(lì)磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺(tái)串級(jí)試驗(yàn)變壓器基本原理圖中，低壓電源加在試驗(yàn)變壓器I的初級(jí)繞組a1x1上，單臺(tái)試驗(yàn)變壓器I、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵(lì)磁繞組A1、C1給第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的初級(jí)繞組供電；第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的勵(lì)磁繞組A2、C2給第三級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅲ的初級(jí)繞組供電。第二級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ和第三級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅲ的箱體分別處在對(duì)地為1V和2V的高電位上，所以箱體對(duì)地是絕緣的，試驗(yàn)變壓器I的箱體是接地的。這樣*級(jí)、第二級(jí)、第三試驗(yàn)變壓器對(duì)地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1Po
圖五：三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)結(jié)線原理
圖中：P、容量（KVA） V、電壓（KV） G1、G2、絕緣支架
YD（JZ）試驗(yàn)變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出，其原理與上圖相同。
四.使用方法
1、YD試驗(yàn)變壓器做被試品的工頻耐壓試驗(yàn)使用接線原理圖見(jiàn)圖六。
圖6：被試品工頻耐壓試驗(yàn)接線圖
圖中： R1—限流電阻 RCF—阻容分壓器 RF—球間隙保護(hù)電阻
G—球間隙 Cx—被試品
注：高壓尾必須可靠接地。
工頻耐壓試驗(yàn)中限流電阻R1應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)變壓器的額定容量來(lái)選擇。如高壓側(cè)額定輸出電流在100—300mA時(shí)，可取0.5一1Ω／V（試驗(yàn)電壓）；高壓側(cè)額定輸出電流為lA以上時(shí)，可取lΩ／V（試驗(yàn)電壓）。常用水電阻作為限流電阻，管子長(zhǎng)度可按150KV／m考慮，管子的粗細(xì)應(yīng)具有足夠的熱容量（水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的阻值）。
球間隙及保護(hù)電阻：當(dāng)電壓超過(guò)球間隙整定值時(shí)（一般取試驗(yàn)電壓的110％一120％）球間隙放電，對(duì)被試品起到保護(hù)作用。球間隙保護(hù)電阻可按lΩ／V（試驗(yàn)電壓）選取。
在工頻耐壓試驗(yàn)中，低壓側(cè)測(cè)量電壓（儀表電壓）不是非常準(zhǔn)確的，其原因是由于試驗(yàn)變壓器存在著漏坑，在這上個(gè)漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側(cè)測(cè)量電壓表上反映出來(lái)的電壓。工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，被試品上的電壓高于試驗(yàn)變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現(xiàn)象。感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)變壓器的漏抗必然存在著壓降。為了準(zhǔn)確測(cè)量被試品上所施加的電壓，因此常在高壓側(cè)接人RCF阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓（見(jiàn)圖六）。
工頻耐壓試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：
（1）試驗(yàn)人員應(yīng)做好分工，明確相互間辦法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)安全及觀察試品狀態(tài)。
（2）被試品應(yīng)先清掃干凈，并*干燥，以免損壞被試品和試驗(yàn)帶來(lái)的誤差。
（3）對(duì)于大型試驗(yàn)，一般都應(yīng)先進(jìn)行空升試驗(yàn)。即不接試品時(shí)升壓至試驗(yàn)電壓，校對(duì)各種表計(jì)，調(diào)整球間隙。
（4）升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘。也不能突然切斷電源，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時(shí)拉閘。
（5）當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時(shí)，開始計(jì)時(shí)，到lmin后，迅速降壓到1／3試驗(yàn)電壓以下時(shí)，才能拉開電源。
（6）在升壓或耐壓試驗(yàn)過(guò)程，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時(shí)，應(yīng)立即降壓，切斷電源。停止試驗(yàn)并查明原因：①電壓表指針擺動(dòng)很大；②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；③被試品內(nèi)有不正常的聲音。
（7）耐壓試驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量絕緣電阻，檢查絕緣情況。
2、YD（JZ）系列交直流試驗(yàn)變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗(yàn)時(shí)接線原理圖如圖七。注：此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”，圖七中所示。
圖七：高壓直流泄漏試驗(yàn)接線圖
圖中：VD—高壓硅堆 R1—限流電阻 Q—高壓濾波電容
RCF—阻容分壓器 Cx—被試晶 PA—帶保護(hù)微安帶
泄漏試驗(yàn)中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時(shí)，輸出端短路電流不超過(guò)高壓硅堆的zui大整流電流。如電壓硅堆的zui大整流電流為100mA時(shí)用于60KV的試驗(yàn)裝置中，限流電阻按R1=60／0.1=600KΩ選擇。限流電阻還應(yīng)具有足夠的容量和沿面放電距離。高壓濾波電容C，一般選擇在0.01—0.1PF，當(dāng)被試品的電容量很大時(shí)，C1可省略不用。
泄漏試驗(yàn)的操作及注意事項(xiàng)：
（1）試驗(yàn)前應(yīng)先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對(duì)外連線是否擦干凈。要嚴(yán)防將試驗(yàn)電壓加到有人工作的部位上去。
（2）接好試驗(yàn)裝置的接線后，應(yīng)復(fù)查無(wú)誤后才可加壓。應(yīng)特別注意檢查高壓設(shè)備及引線與地、與操作人員的安全距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按安全規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)。
（3）對(duì)于大電容量設(shè)備應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時(shí)應(yīng)分級(jí)加壓，分別讀取各級(jí)電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
（4）試驗(yàn)過(guò)程，應(yīng)密切監(jiān)視被試品、試驗(yàn)裝置、微安表，一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異?，F(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細(xì)記錄。
（5）試驗(yàn)完畢，降壓，切斷電源后應(yīng)將被試品及試驗(yàn)裝置本身充分放電。
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