油浸式試驗變壓器通過模擬實際運行中的高壓環(huán)境,對變壓器油及繞組絕緣進行嚴格測試,以驗證其絕緣強度是否達標,其實現(xiàn)絕緣強度試驗的核心步驟與原理如下:
一、試驗核心設備與原理
試驗變壓器
作為高壓電源,通過電磁感應將低壓輸入轉換為高壓輸出,為絕緣強度試驗提供所需電壓。其設計需滿足高絕緣等級要求,確保自身在高壓下不發(fā)生擊穿。
控制箱
集成調(diào)壓器、電壓表、電流表等,用于調(diào)節(jié)試驗電壓、監(jiān)測電流及保護電路。調(diào)壓器通過勻速旋轉手柄實現(xiàn)電壓平滑上升,避免電壓突變導致試品損壞。
標準油杯與電極
油杯有效容積為300-500mL,采用密閉設計以減少油樣揮發(fā)。電極間距嚴格校準為2.5mm(誤差≤0.1mm),浸入油深度約40mm,確保電場分布均勻。
保護裝置
包括過流繼電器、自動跳閘裝置及保護電阻。當油樣擊穿時,過流繼電器迅速切斷電源,防止電流過大損壞設備;保護電阻則限制短路電流,避免電弧產(chǎn)生。
二、絕緣強度試驗步驟
油樣采集與處理
在晴天、濕度≤75%的條件下,從變壓器底部放油口抽取油樣,使用潔凈容器密封保存。油樣需靜置12小時以上,以消除氣泡和雜質干擾。
油杯準備與油樣注入
用油樣清洗油杯2-3次,注入待測油樣至距杯口約10mm處。靜置10分鐘,確保油中無氣泡。
試驗接線與接地
將試驗變壓器高壓輸出端連接至油杯電極,控制箱與變壓器可靠接地。接線時需檢查各部位接觸良好,避免虛接引發(fā)安全隱患。
升壓與擊穿測試
啟動控制箱,勻速旋轉調(diào)壓器手柄,以2-3kV/s的速度升壓,直至油樣擊穿(電極間產(chǎn)生火花或電?。S涗洆舸╇妷褐?,擊穿后攪拌油樣并靜置5分鐘,重復測試6次,取后5次平均值作為最終結果。
數(shù)據(jù)記錄與分析
根據(jù)變壓器電壓等級,對比擊穿電壓標準值(如10kV變壓器油擊穿電壓≥25kV)。若平均值低于標準,需排查油樣污染、設備故障或環(huán)境因素。
三、關鍵技術參數(shù)與標準
電壓波形與頻率
試驗電壓為50Hz正弦波,峰值因數(shù)在√2±5%范圍內(nèi),確保電場分布符合實際工況。
升壓速率控制
升壓速度需嚴格控制在2-3kV/s,過快可能導致油樣未充分極化即擊穿,過慢則延長試驗周期。
擊穿電壓判定
當電極間發(fā)生持續(xù)電?。〞r間>0.2s)時,高壓變壓器初級自動斷開電路;若為瞬時火花,則需人工斷電并記錄數(shù)據(jù)。
試驗環(huán)境要求
溫度:15-35℃;濕度:≤75%;油溫:接近大氣溫度(相差≤±5℃),以減少溫度對絕緣性能的影響。
四、安全操作規(guī)范
人員防護
試驗人員需穿戴絕緣手套、護目鏡及絕緣鞋,操作時保持安全距離,避免直接接觸高壓部件。
設備接地
試驗變壓器、控制箱及油杯必須可靠接地,防止漏電引發(fā)觸電事故。
應急處理
若試驗中發(fā)生油樣燃燒或設備冒煙,立即按下緊急停止按鈕,切斷電源,并用干粉滅火器撲救,嚴禁用水滅火。
五、試驗結果應用
絕緣性能評估
擊穿電壓值反映變壓器油的絕緣強度,若低于標準值,需進行油過濾、再生或更換處理。
故障診斷
結合色譜分析、介質損耗因數(shù)等試驗數(shù)據(jù),可判斷油樣是否受潮、污染或老化,為變壓器維護提供依據(jù)。
出廠驗收與運行監(jiān)測
新變壓器出廠前需通過絕緣強度試驗,確保符合設計要求;運行中變壓器需定期取樣測試,預防絕緣故障。