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配电变压器操作波感应耐压现场试验方法探究

范文

郭美君

摘要：配电变压器绝缘测试至关重要，它关系到配变的安全运行，操作波感应耐压试验作为一种科学的实验方法能够及时识别配变自身的问题和缺陷，从而及时采取补救措施。本文介绍了操作波感应耐压试验的原理以及具体的试验方法。

关键词：配电变压器；操作波感应；耐压试验

中图分类号：TM241 文献标识码：A

一、配变操作波感应耐压试验的原理与标准

1.试验原理

操作波电压波形图如图1所示。

Tf——波头时间，100us以上，T2——波长时间，1000us以上。根据波形图看出，有两个对称的峰值时间，90%的持续时间在200us以上。

对于配变来说，其耐压试验有很多方法，其中较为常见的是通过冲击电压变压器来形成操作电波，这样能够更加敏感地识别高电压，也能对绝缘实现核准和验证，降低了实验电压值，减少了操作环节，操作波通常用以下公式来计算出其等值频率：

f=1/4Tf=2500Hz

变压器传递频率较大，超过了f，各个绕组之间会有操作波的传输，这其中的规律应该遵循电磁感应原理。当把操作波融进低压绕组，对应的高压绕组则会重获感应电压，对此，能够将冲击电压发生器来进行低压感应实验。也应该尝试让操作波试验电路进行等效处理，形成集中参数电路，来做出处理。根据感应电压的高低来对应选择适合的冲击电压发生器。

2.操作波实验标准

（1）波形标准

波长时间≧1000u/s，波头时间>100us，持续时间要在200us以上。

（2）试验电压的大小

Uc=1.35Ug×kc

Ug——工频1分钟的耐压值，1.35——油纸绝缘操作冲击系数。

（3）实验步骤与操作方法

低压状态下调整操作波，并记下相关数据，再逐步提升电压，从50%的Uc值逐步调整使其升压，达到100%的Uc冲击3次。

二、实验设备的构造与性能分析

立足于已有的虚拟仪器技术，对应研制出一个试验设备，这一设备构成结构为：脉冲开关、探头、储能电源等。体积小方便搬运，在智能信息系统的调控下来进行试验，采用特殊的数据采集方式来保证所得数据达到足够精准、安全、合理。

1.系统结构图（如图2所示）

2.硬件结构

（1）储能电源。主要依托于脉宽调制技术，来实施快速DC升压，这样就形成了一个小规模高电压的电源，即便系统停电状态下也不用害怕供电中断。引进充电性电源，在脉宽调制技术的支持下，实现升压整流，出现了4kV的直流电压，对应的电源供应也相对稳定，同时，能够妥善保护好电压与电流。人为控制状态下，可以选定在0～4000V范围进行升压处理，升压过程能够自主进行，提升了工作效率。

（2）冲击电容器。主要包括4kV，1-4uF电容器架构组成，达到各种容量变压器的测试规定。

（3）调波电路，属于T状电路，包括绕线电阻、无感电容两大组成部分，可以有效地控制冲击波的尖峰脉冲，控制高频率震荡问题。操作波的传输要注意端侧的把握，通常应该从变压器低压的一段传入，变压器由此受到感应，逐渐升高电压，能够从高压端获得行业规定的操作冲击电波。

（4）可控开关。依托于无触点脉冲开关，将逐渐出现操作冲击波，能够发挥旧式的点火球隙的相关功能，体积小、方便检修与保养。

（5）高压探头。将高压电容器进行整顿、改造，形成一个分压器，再向内部灌入环氧树脂，并做好密封处理，打造出一个探头构造，不同于普通的探头，尺寸小、方便携带运输、环境适应能力强。

3.测控系统

以labview测控软件为平台创建一个集测量、控制和分析为一体的框架图，测控分析软件实际应用中体现出多重优势功能，例如：为发生器充电、数据信息的采集、汇聚，呈现波形，并进行数据分析等。试验过程中要达到以下的数据值，具体见表1。

变压器操作冲击设备能够输出操作波，其波峰达到0～4000V，感应升压波形峰值处于0～60kV，透过试验的波形能够判断出所测试的变压器的相关状态，例如：相间绝缘缺陷、主绝缘缺陷等。

配电变压器主要依托于国外高端仪器技术，选择了光电隔离的技术来采集数据，以此来保证数据的科学性、精准度，也能确保实验安全。电池供电技术运用于高压测试设备内部，每充电一回，能够支持设备接连运转6h以上，这样就妥善缓解了电源供应问题，支持变压器的安全、持续运行，而且高压探头取代了旧式的高压分压器，能够很好地支持配变的工作。各项测试、控制与分析都统一在网络计算机系统实现，从而有效控制了实验流程，让实验更加简单化，只需相关人员培训就能实现各项试验操作，同时，数字技术正在引进，能够发挥全方面的功能，例如：数据记录、波形展示、峰值电压测量等，能够更为高效地记录并分析数据。

4.数据与波形的分析

为了确保感应耐压试验具有一定的科学性，可以尝试对绝缘问题进行模拟性试验，主要依托于三大类变压器：100kVA，160kVA，200kVA，经过检测得出各类设备所存在的绝缘问题：主绝缘放电、匝间放电、线圈间放电等。具体的实验流程为：将操作波添入变压器低压绕组，在高压绕组的控制下，逐渐实现升压，再分别从高压、低压入手，将操作波形记下来。

结语

配变操作波感应耐压试验具有高度的灵敏性，能够有效检测出变压器自身的缺陷和问题，蓄电池供电能够妥善解决试验过程中供电中断问题，虚拟仪器测试技术也有效控制了常规仪器的复杂调试问题，是值得深入运用的试验方法。

参考文献

[1]赵家礼，等.变压器故障诊断与修理[M].北京：机械工业出版社，1998.

[2]变压器制造技术丛书編审委员会编.变压器试验[M].北京：机械工业出版社，1998.

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