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TDM系列串級(jí)式高壓試驗(yàn)變壓器
概述：
TQSB系列輕型交流高壓試驗(yàn)高壓器是根據(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)中必不可少的重要設(shè)備。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：
TDM系列串級(jí)式高壓試驗(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。
變壓器外部結(jié)構(gòu)示意圖
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-變壓器外殼接地端 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-次低壓繞組 17-測(cè)量繞組 18-二次高壓繞組
在TQSB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。
TDM系列串級(jí)式高壓試驗(yàn)變壓器工作原理：
TQSB系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組I. I. 用工頻220V（10KVA以上為380V）電源接入∕ST∕XTC（為本公司生產(chǎn)的試驗(yàn)變壓器專用設(shè)備，詳細(xì)資料請(qǐng)見(jiàn)其具體使用說(shuō)明書(shū)）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TQSB試驗(yàn)變壓器的初組繞組，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。
單臺(tái)TQSB試驗(yàn)壓器的工作原理圖見(jiàn)圖3
圖3：?jiǎn)闻_(tái)TQSB高壓試驗(yàn)變壓器原理圖
單臺(tái)TQSB試驗(yàn)變壓器的工作原理圖見(jiàn)圖4，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)；取消短路桿時(shí)，作為直流輸出狀態(tài)。
圖4：?jiǎn)闻_(tái)TQSB交直流試驗(yàn)變壓器原理圖
圖中：D – 短路桿 VD – 高壓硅堆
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5。串級(jí)高壓試驗(yàn)變壓器有很大的優(yōu)越性，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。它既然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(kāi)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5中，在**級(jí)和**級(jí)的每個(gè)單元試驗(yàn)變壓器中都有一個(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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵(lì)磁繞組A1、C1給**級(jí)試驗(yàn)變壓器Ⅱ的初級(jí)繞組供電；**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。**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)、**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、1P。
圖5：三臺(tái)試驗(yàn)變壓器串級(jí)接線原理圖
圖中：P - 容量（KVA） V – 電壓（KV） G1、G1 – 絕緣支架
TQSB試驗(yàn)變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫(huà)出，其原理與上圖相同。
使用方法：
TQSB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6。
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 - 1Ω∕ⅴ（試驗(yàn)電壓）；高壓側(cè)額定輸出電流為1A以上時(shí)，可取1Ω∕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％ - 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1Ω∕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)變壓器存在著漏抗，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)變壓器的漏抗必須存在著壓降。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)接入RCF阻容分壓器來(lái)測(cè)量電壓（見(jiàn)圖6）。
工頻耐壓試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：
試驗(yàn)人員應(yīng)做好分工，明確相互間聯(lián)系辦法。并有專門人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)**及觀察試品狀態(tài)。
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。
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。
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。
當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，到1min后，迅速降壓到1∕3試驗(yàn)電壓以下時(shí)，才能拉開(kāi)電源。
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。
耐壓試驗(yàn)前后應(yīng)測(cè)量絕緣電阻，檢查絕緣情況。
TQSB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7。
注：此試驗(yàn)應(yīng)先抽出短路桿“D”，圖7中所示。
圖7：高壓直流泄漏試驗(yàn)接線圖
圖中：VD – 高壓硅堆 R1 – 限流電阻 C1 – 高壓濾波電容
RCF – 阻容分壓器 CX – 被試品 uA – 帶保護(hù)微安帶
泄露試驗(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*大整流電流。如電壓硅堆的*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。高壓濾流電容C1一般選擇在0.01 – 0.1uF，當(dāng)被試品的電容量很大時(shí)，C1可省略不用。
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