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超低频高压发生器第二章多倍频感应耐压测试仪原理 1.引言变压器线圈的绝缘分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘也叫横绝缘是指线圈对它本身以外的其他结构部分的绝缘，包括它对油箱、铁芯、夹件和压板的绝缘，对同一相内其他线圈的绝缘，以及对不同相线圈的绝缘（相间绝缘）。纵绝缘是指线圈本身内部的绝缘。它包括匝间绝缘、层间绝缘、线段间的绝缘等。在外施工频耐压的电气试验中，考验的仅仅是变压器绕组的主绝缘，而随着变压器电压等级的提高、量的增大，其匝间绝缘变得相对薄弱，但外施加工频耐压的电气却无法对变压器纵绝缘进行考验。感应耐压试验由于采用自激法加压，若试验方法选择合理，变压器的主绝缘和纵绝缘可同时得到检验。考虑到变压器铁芯的磁饱和问题，感应耐压的电源常采用倍频电源，感应耐压因此也叫倍频感应耐压。2.变压器的绝缘缺陷引起的故障分析相对于变压器的主绝缘即绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘，变压器另外有一个重要的绝缘性能指标就是纵绝缘。标准和国际电工委员会(IEC)标准中规定的“感应耐压试验”是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。变压器的纵绝缘主要依赖于组内的绝缘介质——漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等，不同种类的变压器可能包含其中一种或者多种绝缘介质。纵绝缘电介质很难保证 的纯净度，难免混入固体杂质、气泡或者水分等，生产过程中也会受到不同程度的损伤。变压器工作时的场强会集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又会降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施变电场吸收的功率即介质损耗会明显增加，导致电介质严重发热，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又会使电介质的电导增加，长期恶性循环，导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。可见利用感应耐压检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。

超低频高压发生器根据试验标准，对电力变压器及电压互感器感应试验电压大致2-3倍工作相电压考虑。变压器刚出产时，没有经过恶劣环境长时间的考验，外施其额定电压和频率的电源作试验，绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿，这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别，故而难以发现这些隐患；而感应耐压试验给变压器施加2倍额定电压以上的电压，可以在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场强，绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压；感应耐压试验给变压器施加频率在2倍的额定频率以上，较高的频率又可以大大降低固体电介质的击穿电压，使得绝缘缺陷更容易被击穿；感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿；故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。众所周知，变压器在额定频率，额定电压下，铁芯接近饱和，若用工频电源在被试变压器绕组两端施加大于额定电压的试验电压，则空载励磁电流会急剧增加，达到不可允许的程度，从感应电势的关系式可以看出，为了施加大于额定电压的试验电压，而又不使铁芯饱和，可采用增加电源频率的办法，必须用大于倍频电源发生器，电流不超过空载额定电流的50％（电压在2倍800V）。本套升压装置采用专用的数子DSP处理芯片，输出标准的SPWM 150HZ，电压输出部分采用第五代IPM。与传统的三倍频比，去除了调压器、3台合成频率的变压器，重量轻，体积小，输出电流大。电流设定可以从1A～50A任意设定，如需要大电流输出可以更换IPM电流可以到100A。注意：小分辨率为0.1Hz的步进变化，不仅可用于PT的感应耐压试验，还能用于其它需要使用变频电源的场合。

超低频高压发生器主要技术参数容量：3KVA～100kVA 输入电压：交流三相，380V±10％。（注：也可以接入单相 220V于电源输入的 A、C 端；此时的容量减半）。 电源频率：50Hz。1.1.4. 输出电压：0～500V （如需更高电压可另加升压变压器，需订货时提出）1000V需定制。 1.1.5. 输出频率：50Hz，100Hz，150Hz，200Hz、自定义。1.1.6. 波形畸变率：＜2％。.电压的小分辨率：0.01V，电流的小分辨率0.001A。电压电流的测量精度：±0.5％1.2 性能特点：1.2.1一机多用：仪器可以用于电压互感器及变压器感应耐压试验，还可以用于其空载电流及伏安特性试验并显示伏安特性曲线，同时可以测量功率综合参数（有功功率、无功功率、功率因数）。1.2.2操作显示：大屏幕触摸液晶屏直接完成各种参数的设置,可显示试验电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、耐压计时、参数查询等。1.2.3参数设置：大屏幕液晶触摸屏直接完成各种参数的设置。可对频率、试验电压、耐压计时、采样方式、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择。试验模式：触摸屏操作，有全自动、手动二种运行状态。具备升压、耐压计时、运行状态、模式切换、故障提示等功能。1.2.5保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能。1.2.6数据存储功能：试验结果保存、打印、上传、回查等。a、试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，当试验发生中断时，可提示中断状态。可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存999次试验记录。b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，并将数据通过随机打印机输出打印。也可将数据备份至PC电脑上并通过上位机软件直接生成WORD标准试验报告，此报告可任意编辑修改打印。